Química

9º ano

Duas crianças, Camilla e Gabrielle, estão na banheira tomando banho e brincando, estando sua mãe ao lado, supervisionando a brincadeira. Uma delas pega uma lata, de área de seção transversal $$706,5 \mathrm{~cm}^{2}$$ e altura $$10,0 \mathrm{~cm}$$, com massa de 175,0 gramas. A outra pega esferas maciças de chumbo, de 26 gramas e densidade $$11,4 \mathrm{~g} / \mathrm{cm}^{3}$$. Começam então a carregar a lata com as esferas, uma a uma, a fim de que essa não afundasse. Assinale a opção que indica a quantidade de esferas que elas podem colocar no interior da lata para mantê-la flutuando. Considere a densidade da água como sendo $$1,0 \mathrm{~g} / \mathrm{cm}^{3}$$.

Duas crianças, Camilla e Gabrielle, estão na banheira tomando banho e brincando, estando sua mãe ao lado, supervisionando a brincadeira. Uma delas pega uma lata, de área de seção transversal 

, com massa de 175,0 gramas. A outra pega esferas maciças de chumbo, de 26 gramas e densidade 

. Começam então a carregar a lata com as esferas, uma a uma, a fim de que essa não afundasse. Assinale a opção que indica a quantidade de esferas que elas podem colocar no interior da lata para mantê-la flutuando. Considere a densidade da água como sendo 

Para resolver essa questão, precisamos entender o princípio de Arquimedes, que diz que um corpo imerso em um fluido sofre uma força de empuxo igual ao peso do volume de fluido deslocado. A lata flutuará enquanto o peso total da lata e das esferas de chumbo for igual ou menor que o peso da água deslocada.

Vamos seguir os passos:

1. Calcular o volume da lata:
   Volume da lata = área da seção transversal × altura
   Volume da lata = 706,5 cm² × 10,0 cm
   Volume da lata = 7065 cm³

2. Calcular o peso da água deslocada:
   Peso da água deslocada = volume da água deslocada × densidade da água × gravidade
   Como a densidade da água é 1,0 g/cm³ e a gravidade é aproximadamente 9,8 m/s² (mas como estamos trabalhando com gramas e centímetros, podemos considerar a gravidade como 1 para simplificar, já que ela se cancelará no final), temos:
   Peso da água deslocada = 7065 cm³ × 1,0 g/cm³
   Peso da água deslocada = 7065 g

3. Calcular o volume de uma esfera de chumbo:
   A densidade é massa por unidade de volume, então:
   densidade = massa / volume
   11,4 g/cm³ = 26 g / volume
   volume = 26 g / 11,4 g/cm³
   volume ≈ 2,28 cm³

4. Calcular o peso que cada esfera adiciona à lata:
   Peso de uma esfera = massa da esfera
   Peso de uma esfera = 26 g (já que estamos considerando a gravidade como 1)

5. Calcular o número máximo de esferas que podem ser adicionadas sem que a lata afunde:
   O peso total da lata e das esferas não pode exceder o peso da água deslocada.
   Peso total = peso da lata + (número de esferas × peso de uma esfera)
   7065 g = 175 g + (número de esferas × 26 g)
   7065 g - 175 g = número de esferas × 26 g
   6890 g = número de esferas × 26 g
   número de esferas = 6890 g / 26 g
   número de esferas ≈ 265

Portanto, a quantidade de esferas que elas podem colocar no interior da lata para mantê-la flutuando é aproximadamente 265, o que corresponde à alternativa (d).

Quantas esferas de chumbo podem ser adicionadas a uma lata para que ela continue flutuando na água?

Pedro está projetando uma escultura flutuante para um evento escolar. Ele selecionou três materiais diferentes para as seções principais da escultura: um cilindro de madeira com 1,5 m de comprimento e diâmetro de 0,3 m, esferas de plástico com 10 cm de diâmetro e cubos de metal com 15 cm de aresta. Ele sabe que a densidade da madeira é de 700 kg/m³, do plástico é de 900 kg/m³ e do metal é de 7800 kg/m³, e precisa determinar quais componentes irão flutuar na água e quais afundarão. A água tem uma densidade média de 1.000 kg/m³. a) Calcule a densidade das três seções principais da escultura e b) determine quais componentes irão flutuar e quais afundarão, justificando sua resposta a partir dos cálculos de densidade.

Quais componentes da escultura flutuarão e quais afundarão na água, com base em suas densidades?

A lei de Lavoisier, também conhecida como a Lei da Conservação da Massa, foi descoberta pelo químico francês Antoine Lavoisier no século XVIII. De acordo com esta lei, o que ocorre durante uma reação química?

O que a Lei de Lavoisier postula sobre a massa em uma reação química?

Prótons e nêutrons estão localizados no núcleo do átomo, enquanto os elétrons orbitam em torno do núcleo.

O átomo é composto por três partículas fundamentais: prótons, nêutrons e elétrons. Qual das alternativas abaixo descreve corretamente a localização de cada uma dessas partículas no átomo?

Onde estão localizados os prótons, nêutrons e elétrons dentro de um átomo?

Durante uma experiência em laboratório, Ana observa que ao aquecer um pedaço de gelo, ele derrete e se transforma em água, sem alterar sua composição química. Com base nessa observação, qual das seguintes propriedades da matéria Ana está analisando?

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