(Originais Teachy 2023) - Questão Difícil 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?

Durante um experimento em laboratório, um estudante do 1º ano do ensino médio precisa determinar o pH de três soluções líquidas desconhecidas. Com o objetivo de evitar uma contaminação cruzada utilizando o mesmo eletrodo de pH, o estudante precisa limpar o eletrodo entre as medições. Ele decide realizar o experimento no seguinte procedimento: 1) Coloca 50 mL da Solução 1 em um béquer e insere o eletrodo de pH para medir sua acidez ou basicidade; 2) Após a leitura, limpa o eletrodo com água destilada e seca com papel absorvente; 3) Repete o processo com a Solução 2 e depois com a Solução 3, sempre seguindo o mesmo procedimento de limpeza; 4) Registra os valores obtidos de pH para cada uma das soluções. Com base nessa situação-problema, determine qual deve ser o critério utilizado pelo estudante para garantir a precisão das medições e a integridade e eficácia do eletrodo de pH ao longo do experimento.

Um estudante deseja investigar a relação entre a pressão e o volume de um gás mantido a temperatura constante, de acordo com a Lei de Boyle. Para isso, ele utiliza uma seringa com um êmbolo móvel, onde o volume inicial do gás é V1 e a pressão inicial é P1. Ele empurra o êmbolo com força constante, reduzindo o volume para V2, e verifica a pressão final P2. Sabendo que a temperatura permanece constante durante todo o processo, a questão é: Qual equação representa adequadamente a situação descrita e como pode ser utilizada para determinar a pressão final P2 se os valores iniciais de volume e pressão, V1 e P1, bem como a variação de volume, V1 - V2, são conhecidos? Desconsidere quaisquer efeitos de fricção entre o êmbolo e a seringa, bem como variações de temperatura durante a compressão do gás.

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.