(Originais Teachy 2023) - Questão Fácil de Experimentos científicos

Durante uma aula prática de química, um estudante observa a difusão de corante em um copo de água. Inicialmente, o corante é pingado em um ponto específico na água clara e, ao longo do tempo, o estudante observa que a cor se espalha uniformemente por todo o copo. Baseado nesse experimento simples, como o estudante poderia explicar o fenômeno da difusão que está acontecendo no copo de água? Ele deve considerar a movimentação das moléculas de corante e a variação de concentração para elaborar sua explicação.

Durante uma aula de laboratório, os alunos do 1º ano do ensino médio foram desafiados a realizar um experimento para testar a capacidade de diferentes materiais de conduzir eletricidade. Para isso, utilizaram uma montagem com uma bateria, um interruptor, fios condutores e uma variedade de materiais, incluindo metais, plásticos e tecidos. Eles observaram que, quando o interruptor era fechado, uma lâmpada que estava no circuito se acendia em alguns casos e em outros não. A tarefa dos alunos era identificar se os materiais testados eram condutores ou isolantes de eletricidade, baseando-se na resposta do circuito. Após completar o experimento com vários materiais, eles precisavam justificar suas conclusões utilizando o conhecimento adquirido em sala de aula sobre a teoria de condução elétrica e as propriedades dos materiais.

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.

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.