(Originais Teachy 2023) - Questão Médio de Experimentos científicos

Em um experimento escolar, um estudante montou um circuito simples contendo uma bateria de 9V, um resistor de 100 ohms e um LED. O LED possui uma queda de tensão de 2V e opera com uma corrente de 20 mA. A tarefa do aluno é calcular a corrente total do circuito e a potência dissipada pelo resistor. Considerando que um LED é um diodo, o qual permite a passagem de corrente em um único sentido, e que a bateria e o LED estão em série com o resistor, como o estudante deve proceder para realizar os cálculos necessários sem prejudicar o funcionamento do LED?

Ao misturar uma solução de nitrato de prata com uma solução de cloreto de sódio, observamos a formação de um precipitado branco. Este é um exemplo clássico da 'Reação em Solução' e pode ser representado pela seguinte equação química balanceada: AgNO3(aq) + NaCl(aq) -> AgCl(s) + NaNO3(aq). Considerando a estequiometria da reação e o Princípio de Conservação da Massa, determine quantos mols de nitrato de sódio (NaNO3) são necessários para reagir completamente com 0,25 mols de cloreto de prata (AgCl) formado. Utilize as massas molares dos elementos: Ag = 107,87 g/mol, N = 14,01 g/mol, O = 16,00 g/mol, Na = 22,99 g/mol, Cl = 35,45 g/mol. Desconsidere as proporções em massa dos elementos na formação dos compostos e considere que todas as substâncias estão em solução aquosa na reação.

Ao realizar um experimento com um cilindro com pistão, mantendo a temperatura constante, um estudante observou que ao pressionar o pistão, o volume do gás contido no cilindro diminuía. Considerando as leituras iniciais de pressão e volume e a aplicação da Lei de Boyle, que descreve a relação inversa entre a pressão e o volume de um gás a temperatura constante, determine qual deverá ser a consequência no volume do gás se a pressão exercida sobre o pistão for reduzida pela metade, mantendo a temperatura constante.

Durante uma aula prática de Química, os alunos observaram um experimento em que uma amostra de gelo foi aquecida. Inicialmente, a amostra estava no estado sólido e, à medida que recebia calor, ia se transformando em líquido. O professor explicou que essa mudança de estado era devido à absorção de energia térmica, que fazia com que as moléculas do gelo ganhassem energia e passassem a se mover mais, diminuindo as forças de atração intermoleculares até que o gelo se transformasse completamente em água. Com base nessa experiência e no conhecimento sobre as mudanças de estado físico da matéria, identifique qual seria o procedimento experimental adequado para verificar que a água também pode mudar de volta para o estado sólido com a remoção de calor.