(Originais Teachy 2023) - Questão Médio de Experimentos científicos

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.

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 um experimento em laboratório, um aluno do primeiro ano do ensino médio é solicitado a determinar a densidade de um cubo de metal. O cubo tem uma massa conhecida de 500 gramas e as dimensões do lado do cubo são medidas como sendo 5 centímetros. Considerando que o aluno saiba que a fórmula para calcular a densidade de um objeto é a razão entre a massa e o volume, e que ele esteja ciente de que as unidades de medida devem ser consistentes na aplicação da fórmula, qual seria a densidade do cubo de metal em g/cm³ e como ele pode confirmar se suas unidades estão corretas?

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.