(Originais Teachy 2023) - Questão Média 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.

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?

Considerando um experimento para investigar os fatores que afetam a germinação de sementes de feijão, os alunos decidem variar a quantidade de luz e água disponíveis para diferentes grupos de sementes. Enquanto mantêm constantes as variáveis como tipo de solo e temperatura, os estudantes observam uma diferença significativa nas taxas de germinação. Com base nessa configuração experimental, qual análise poderia ser feita para determinar a influência relativa da luz e da água no processo de germinação, e como esses fatores se inter-relacionam com os princípios da fotossíntese e do metabolismo celular durante as fases iniciais do desenvolvimento da planta?

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.