Química 4t d’ESO. Curs 12-13 · 2. (2,4 p) Una molla de 15,0 cm s’allarga 2,3 cm quan li pengem un pes de 2,0 N. Calcula: e) la seva constant d’elasticitat, si se segueix la

Química 4t d’ESO. Curs 12-13

Recull dels exàmens. 1/17

Departament de Ciències Naturals. Seminari de Física i Química

Professor: Aleix Diz Ardid

22 d’octubre de 2012

1. (2,4 p) Troba els exemples de les forces que s’indiquen en una situació en la qual

tinguin l’efecte assenyalat:

a) una força elàstica que desvia un cos

b) una força de reacció que deforma un cos

c) una força de fricció que posa un cos aturat en marxa

d) una força de tensió que frena un objecte

2. (2,4 p) Una molla de 17,0 cm s’allarga 4,2 cm quan li pengem un pes de 2,0 N.

Calcula:

e) la seva constant d’elasticitat, si se segueix la llei de Hooke

f) la llargada de la molla quan li pengem un pes de 3,0 N

g) el pes que cal penjar-li per tal que la seva llargada sigui de 20,0 cm

h) És correcte dir-li a k “constant d’elasticitat”?

3. (2,1 p) Calcula la resultant de dues forces de 8,0 N i 6,0 N en les següents situacions:

i) gràficament si formen entre elles un angle de 300

j) numèricament si formen entre elles un angle recte

k) Quina escala de representació faries servir si les forces fossin de 2 i 3 N?

4. ( 0,7 p) Un pes de 60 N penja de dues cordes que formen amb la vertical angles de 30

i 600. Calcula:

l) la tensió de cada corda.

5. (2,4 p) Dos nois de 400 N i 300 N de pes, es volen gronxar en un gronxador que és

un tauló de fusta de 3,0 m de llargada. Calcula:

m) On ha de col·locar-se el més gran si el petit es col·loca en un extrem i la fusta

recolza en el seu suport pel punt mig? (fig. 1)

n) Sota quin punt del tauló hem de col·locar el suport si els dos nois volen seure

tots dos als extrems del tauló? (fig. 2)

o) Com afectaria al resultat anterior que el tauló tingués, posem per exemple, 40 kg

de massa? (fig. 3) Seria x més gran o més petita? Per què?

x? x? y?

x? y? fig. 1

fig.3

fig.2






1. (2,4 p) Troba els exemples de les forces que s’indiquen en una situació en la qual

tinguin l’efecte assenyalat:

a) una força de reacció que desvia un cos

b) una força de fricció que deforma un cos

c) una força de tensió que posa un cos aturat en marxa

d) una força elàstica que frena un objecte

2. (2,4 p) Una molla de 15,0 cm s’allarga 2,3 cm quan li pengem un pes de 2,0 N.

Calcula:

e) la seva constant d’elasticitat, si se segueix la llei de Hooke

f) la llargada de la molla quan li pengem un pes de 4,0 N

g) el pes que cal penjar-li per tal que la seva llargada sigui de 21,6 cm

h) Per què seria més correcte dir-li a k “constant de rigidesa”?

3. (2,1 p) Calcula la resultant de dues forces de 12,0 N i 5,0 N que formen entre elles un

angle de 900:

i) gràficament

j) numèricament.

k) Quina escala de representació faries servir si les forces fossin d’1,2 i 0,5 N?

4. ( 0,7 p) Un pes de 60 N penja de dues cordes que formen amb la vertical angles de

450. Calcula:

l) la tensió de cada corda.

5. (2,4 p) Dos nois de 420 N i 500 N de pes, es volen gronxar en un gronxador que és

un tauló de fusta de 4,0 m de llargada. Calcula:

m) On ha de col·locar-se el més gran si el petit es col·loca en un extrem i la fusta

recolza en el seu suport pel punt mig? (fig. 1)

n) Sota quin punt del tauló hem de col·locar el suport si els dos nois volen seure

tots dos als extrems del tauló? (fig. 2)

o) Com afectaria al resultat anterior que el tauló tingués, posem per exemple, 40 kg

de massa? (fig. 3) Seria x més gran o més petita? Per què?

x? x? y?

x? y? fig. 1

fig.3

fig.2






1. (3,0 p) Efectes de les forces. Posa tres exemples de forces diferents que provoquin:

a) una variació de la forma d’un objecte

Objecte: Tipus de força

b) una variació de la direcció del moviment


c) una variació del sentit del moviment


d) un augment de la velocitat


e) una disminució de la velocitat


f) un equilibri


2. (2,5 p) D’una molla de 22,0 cm hem pres la següent taula de dades pes/llargada:

P / N 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0

l / m 0,220 0,245 0,270 0,295 0,320 0,342

X

K

g) Completa la renglera d’allargaments,

h) determina el valor de k i si segueix la Llei de Hooke.

i) Calcula el pes que cal penjar-li per tal que la seva llargada sigui de 30 cm.

j) Calcula la llargada quan el pes que hi pengem sigui de 4,5 N.

3. (2,0 p) Calcula la resultant de dues forces de 2,0 N i de 3,0 N en les següents

situacions:

k) gràficament si formen entre elles un angle de 1000

l) numèricament si formen entre elles un angle recte

4. ( 1,0 p) Un pes de 7,0 N penja de dues cordes que formen amb la vertical angles de

450 totes dues. Calcula:

m) la tensió de cada corda.

5. (1,5 p) Una noieta de 400 N de pes vol gronxar-se amb un noi que pesa 520 N en un

gronxador de palanca que fa 4,0 m i que es recolza sobre el seu punt mitjà. Per fer-ho,

tots dos es col·loquen als extrems de la palanca. Calcula:

n) On ha de col·locar-se el germanet de la noia que pesa 200 N, per tal que tots tres

puguin gronxar-se bé.





27 de novembre de 2012

1. (2,1 p) Un cotxe surt d’A cap a B a les 3:00 h a 60 km/h. A les 5:00 h en surt un altre

de B cap a A a 70 km/h. La distància entre A i B és de 500 km i les velocitats dels

cotxes són constants en tot moment. Determina:

a) les equacions de moviment de cada cotxe

b) l’instant en què es troben pel camí

c) el lloc de l’encreuament.

2. (2,8 p) Un cotxe accelera de 0 a 90 km/h en 10 segons. Calcula:

d) la seva acceleració

e) les equacions de velocitat i de desplaçament

f) l’instant, comptant des de l’arrencada, en què la seva velocitat és de 36 km/h

g) el desplaçament fet quan la seva velocitat arriba als 90km/h.

3. (2,8 p) Un cotxe que va a 72 km/h frena i redueix uniformement la seva velocitat fins

a 36 km/h mentre recorre 75 m. Calcula:

h) l’acceleració de frenada

i) el temps que tarda a reduir la velocitat

j) el temps que tarda a fer la meitat del recorregut.

k) Per què aquest temps és menor que la meitat del temps de frenada?

4. (0,9 p) Un mòbil accelera de forma que la seva velocitat varia com indica la figura:

l) Calcula el desplaçament total del mòbil, entre els instants t = 0 i t = 18 s..

5. (1,4 p) Deixem caure una pedra de dalt d’un pont i tarda 5,2 segons a arribar al terra.

Calcula:

m) l’alçada del pont

n) la velocitat amb què hauríem de llançar-la perquè arribés al terra en només 3

segons.

3 de desembre de 2012.

1. A les 3:00 h, un cotxe “A” es troba al quilòmetre 312 d’una carretera, mentre que un

altre “B”, es troba al quilòmetre 605. A les 5:30 h, el cotxe “A” es troba al quilòmetre

487, mentre que el “B” és troba al quilòmetre 380. Calcula:

v/ms−1

7

10 18 t/s





a) les velocitats de cada cotxe

b) a quina hora (en hores i minuts) es trobaran

c) en quin punt quilomètric es trobaran.

2. Un tractor va a la velocitat constant de 30 km/h. Calcula:

d) quant tarda a fer 10 m

e) quin recorregut fa en 2,00 minuts

3. Un cotxe que va a 54 km/h accelera de forma que assoleix els 90 km/h en 5,00 s.

Calcula:

f) l’acceleració

g) el temps que tarda a assolir 100 km/h

h) l’espai que recorre en 2,5 s, comptant des de l’inici de l’accelerada.

4. Deixem caure una pedra pel seu propi pes. Calcula:

i) el temps que tarda a assolir un velocitat de caiguda de 30 m/s

j) el desplaçament en 6,00 segons

5. Un cotxe accelera de 36 a 108 km/h mentre recorre 200 m. Calcula:

k) l’acceleració

l) el temps que dura l’accelerada

m) el desplaçament realitzat en aquest temps

6. Donada la gràfica v(t) següent, calcula el desplaçament realitzat pel mòbil.

5 de desembre de 2012. 1. Donats els moviments dels mòbils que representa la següent gràfica:

Determina:

a) les velocitats de cada mòbil

b) en quin instant el B avança l’A

c) en quina posició es trobaran llavors.

v/ms−1

12

6

10 20 t/s





2. Una excavadora va a la velocitat constant de 24 km/h. Calcula:

d) quant tarda a fer 12 m

e) quin recorregut fa en 3,00 minuts

3. Un cotxe que va a 36 km/h accelera de forma que assoleix els 90 km/h en 5,00 s.

Calcula:

f) l’acceleració

g) el temps que tardarà a assolir els 72 km/h

h) l’espai que recorre en els 5 s de frenada.

4. Llancem una pedra verticalment i cap amunt amb una velocitat de 49 m/s. Calcula:

i) el temps que tarda a assolir l’alçada màxima

j) la velocitat que té quan t = 3 s i quan t = 7 s

k) Explica el perquè dels resultats anteriors.

5. Un cotxe frena i la seva velocitat passa de 108 a 36 km/h, mentre recorre 200 m.

Calcula:

l) l’acceleració

m) el temps que dura la frenada

n) l’espai que recorre els 5 primers segons.

Exercici de recuperació de la 1a avaluació.

1. Calcula la resultant de dues forces de 0,3 N i 0,4 N que formen entre elles un angle de

900, de les següents formes:

a) (0,8 p) gràficament fent un dibuix a escala

b) (0,7 p) numèricament aplicant alguna relació geomètrica dels triangles

rectangles

2. Un pes de 70 N s’aplica en l’extrem d’una palanca de 70 cm que recolza sobre el punt

mitjà. Calcula:

c) (0,7 p) On caldrà posar un pes de 80 N per tal d’equilibrar el sistema.

d) (0,8 p) Si col·loquem un pes a cada extrem de la palanca, on hauríem de

col·locar un pes de 20 N per reequilibrar el sistema.

x/m 30

10

4 16 20 t/s

A

B





3. Una molla de 15,3 cm s’allarga 2,1 cm quan li pengem un pes de 2,0 N. Calcula:

e) (0,7 p) La constant de rigidesa de la molla.

f) (0,7 p) La llargada de la molla quan li pengem 6,0 N.

g) (0,7 p) El pes que cal penjar-li perquè la seva llargada sigui de 17,0 cm.

4. Un cotxe surt d’un punt a les 3 h i va amb una velocitat de 70 km/h. Al cap de dues

hores en surt un altre a 90 km/h perseguint-lo. Si mantenen tots dos la velocitat, calcula:

h) (0,7 p) Quant tardarà el segon per aconseguir el primer.

i) (0,7 p) A quina distància del punt de sortida el trobarà.

5. Un cotxe va a 90 km/h i frena de forma que s’atura en 10 segons. Calcula:

j) (0,7 p) La seva acceleració.

k) (0,7 p) La velocitat als 3,0 segons d’iniciar la frenada.

l) (0,7 p) El desplaçament durant la frenada.

6. Un cotxe que va a 36 km/h accelera i assoleix els 90 km/h en 87,5 metres de

recorregut. Calcula:

m) (0,7 p) El valor de l’acceleració.

n) (0,7 p) El temps que dura l’accelerada.

13 de febrer de 2013.

1. Un vaixell de 22 300 tones i un altre de 34 600 tones es troben a 500 m de distància.

Calcula:

a. (0,5 p) la força gravitatòria que s’exerceixen

2. Un astronauta pesa una roca a la Lluna i obté un pes de 34,7 N. Calcula o respon:

b. (0,4 p) la massa de la roca

c. (0,4 p) el pes que tindrà a la Terra

d. (0,4 p) amb quin aparell s’ha de determinar el pes i amb quin aparell

s’hauria de determinar la massa

e. (0,4) Perquè la balança funciona bé a la Lluna si allà els cossos pesen

menys?

3. Una roda gira a 240 r.p.m. (rev./min) Calcula:

b. (0,5 p) la freqüència, en Hz (rev./segon)

c. (0,5 p) el període

d. (0,5 p) la velocitat angular en rad/s

4. Una corba de carretera fa 30 m de llarg i 50 m de radi. Calcula:

e. (0,5 p) quants radiants fa la corba (o l’angle corresponent)

f. (0,4 p) quants graus sexagesimals fa la corba





5. Una màquina hidràulica té un èmbol petit de 4,0 cm2 i un de gran que en fa 80 cm

2.

Calcula:

g. (0,5 p) quina força caldrà fer al petit per aixecar un pes de 720 N amb el

gran

h. (0,5 p) a quina pressió (en Pa) està sotmès el líquid hidràulic de l’aparell

6. Un batiscaf es troba a 42 m de fondària al mar. Un científic observa el fons marí a

través d’una finestreta de 400 cm2. Calcula:

i. (0,5 p) la pressió hidrostàtica a aquesta fondària

j. (0,5 p) la força que suporta la finestreta

7. Un objecte de coure es “pesa” en una balança fora de l’aigua en diverses situacions:

en l’aire, submergit en aigua i submergit en alcohol. Els resultats de les pesades són,

respectivament: 19,98 g, 17,75 g i 18,22 g. Determina:

k. (0,5 p) la densitat del coure

l. (0,5 p) la densitat de l’alcohol

Dades: G = 6,67 .10−11

Nm2/kg

2; g(TERRA) = 9,81 m/s

2 ; g(Lluna) = 1,6 m/s

2 ; 1 volta =

2rad ; densitat de l’aigua de mar, d = 1 028 kg/m3

; densitat de l'aigua pura d = 1,00

g/cm3

Comentari de text:

La bufeta, o veixiga, natatòria

(adaptat d’ “enciclopèdia.cat”)

La bufeta natatòria és un sac centrodorsal propi de molts peixos. A vegades és bilobulat

i sovint està replegat. Pot comunicar amb el tub digestiu per mitjà del canal pneumàtic.

S’omple d’aire, o d'una barreja gasosa similar a aquest. La seva funció fisiològica és

principalment hidrostàtica

El fet d'omplir o buidar de gas aquesta bufeta modifica la densitat total o mitjana del

peix, que pot així mantenir-se a la profunditat òptima.

En alguns casos pot tenir, a més, una funció parcialment o totalment respiratòria.

Escriu el significat que tenen les paraules (0,2 p ×8):

sac

centrodorsal

bilobulat

pneumàtic

gasosa

fisiològica

hidrostàtica

òptima

Respon breument les preguntes (0,3 p×):

- Amb quina finalitat la bufeta està, sovint, connectada a l’aparell digestiu?

- Per què el fet d’omplir o buidar la bufeta modifica la densitat del peix?

- El vestit de neoprè dels submarinistes està connectat també a les bombones

d’aire comprimit. Què ha de fer un submarinista per no tocar el fons si nota que

s’enfonsa?





25 de febrer de 2013.

8. Dues boles de 40 i 60 g es troben a 50 cm de distància. Calcula:

a. (0,5 p) la força gravitatòria que s’exerceixen.

9. Un astronauta fa 75 kg. Calcula o respon:

f. (0,4 p) quan pesa a la Lluna

g. (0,4 p) el pes que tindrà a la Terra

h. (0,4 p) Amb quin aparell s’ha de determinar el pes?

i. (0,4) Perquè una “balança” de bany a la Lluna marcaria que la seva

massa era de 12,2 kg, si és de 75 kg?

10. Una cotxe va a 72 km/h. Les seves rodes fan 25 cm de radi. Calcula:

j. (0,5 p) la velocitat del cotxe i de gir de les rodes en m/s

k. (0,5 p) la velocitat angular de les rodes en rad/s

l. (0,5 p) el període de rotació de les rodes.

11. Una pista circular fa 400 m de llargada. Calcula:

m. (0,5 p) el radi

n. (0,4 p) quants radiants fa un arc de 100 m de recorregut

12. Una màquina hidràulica fa en l’èmbol petit 50 N de força i és capaç d’elevar un pes

de 1 000 N. L’èmbol gran fa 200 cm2 de superfície. Calcula:

o. (0,5 p) quina superfície fa l’èmbol petit

p. (0,5 p) a quina pressió (en Pa) està sotmès el líquid hidràulic de l’aparell

13. La densitat de l’aire a una determinada pressió atmosfèrica, humitat i temperatura és

d’1,22 kg/m3. Calcula:

q. (0,5 p) la diferència de pressió atmosfèrica entre un punt del terra i un

altre situat 12 m per sobre.

r. (0,5 p) Per què no serveix la fórmula de la pressió hidrostàtica, aplicada a

tota l’atmosfera, per calcular la pressió total que fa?

14. Un objecte de níquel es pesa en una balança, penjat d’un dels platets. La massa

mesurada és de 55,50 g. Si es “pesa” submergit en aigua, cal contrapesar

l’empenyiment afegint al plat de la bola peses fins a un total de 6,23 g. Determina:

s. (0,5 p) la densitat del níquel

t. (0,5 p) Quants grams “pesarà” la bola submergida en un oli de 0,93

g/cm3?

Dades: G = 6,67 .10−11

Nm2/kg

2; g(TERRA) = 9,81 m/s

2 ; g(Lluna) = 1,6 m/s

2 ; 1 volta =

2rad = 3600 ;densitat de l'aigua pura d = 1,00 g/cm

3





Comentari de text: "Vivim en el fons d'un oceà d'aire". La frase de Evangelista Torricelli (1608-1647),

matemàtic i físic italià deixeble de Galileu Galilei, és enormement descriptiva. L'aire

és un fluid gasós que ens envolta; ens envolta i ens pressiona. S'estén sobre tota la

superfície de la Terra, constituint l'atmosfera, que s'eleva fins a una alçada d’uns 20

km. No té un límit definit; a 40 km d'altura encara poden trobar-se algunes

molècules perdudes. Es compon d'una barreja de gasos; principalment nitrogen,

oxigen i, en menor proporció, argó. A més conté quantitats variables de diòxid de

carboni i vapor d'aigua principalment.

Nosaltres no ens adonem que l'aire que ens envolta ens pressiona enormement,

perquè el nostre cos s’ha desenvolupat sota aquesta pressió. Per això hi ha la

mateixa pressió dins que fora de la nostra pell. Els pulmons, l’estòmac i altres

cavitats es troben a aquesta pressió. Fins itot la sang, conté aire dissolt a aquesta

pressió.

Galileu s'havia adonat que devia haver una explicació pel fet que fos impossible fer

ascendir l’aigua més de trenta-quatre peus (uns deu metres) quan la succionem

des de dalt. Va intuir que si es tractés de mercuri, unes catorze vegades més dens,

només pujaria la catorzena part d’aquesta alçada.

El primer a mesurar el valor de la pressió que l'atmosfera imprimeix a la superfície

terrestre va ser Torricelli.

L'experiment (famós) que li va permetre aquesta gesta va consistir en un simple

tub de vidre d'un metre de llarg aproximadament (la llargada exacta del tub

importa molt poc), tancat en una punta i ple de mercuri. El va invertir, tapant

l'extrem obert per no vessar mercuri, i el va introduir, cap per avall, en un recipient

ample igualment ple de mercuri. La superfície de la columna mercurial va baixar

omplint una mica més el recipient inferior... però només una mica. En el tub va

romandre, sense descendir més, una columna de mercuri de 760 mm d'alçada.

Com en l'extrem superior no hi havia res més que mercuri abans d’invertir el tub,

Torricelli va deduir que no hi havia res després; aquest espai que havia deixat el

mercuri quedava, literalment, buit.

Sorprès amb el resultat va repetir l'experiment amb altres tubs de diferents gruixos

i alçades. El resultat va ser sempre el mateix.

La interpretació és que la columna de 760 mm de mercuri pesa tant com la

columna d'aire de 20 km. El mercuri que hi ha al recipient funciona com una

balança.

El càlcul del valor de la pressió no és complicat. Usant la fórmula Phidrostàtica = h.d.g,

es pot calcular la pressió hidrostàtica d’una columna de 760 mm de mercuri (d=13

600 kg/m3) sotmesa a la gravetat terrestre (g=9,81 m/s2).

(Text Traduït i versionat de

http://neuro.qi.fcen.uba.ar/ricuti/No_me_salen/FLUIDOS/FT_atmosf.html).

Qüestions sobre el text a) (On s’acaba l’atmosfera? Hi ha un límit clar? Per què?

b) Quins compostos gasosos trobem a l’atmosfera?

c) El text diu que la columna de mercuri (dintre del tub) pesa el mateix que la

columna d’aire (a sobre del recipient). Això no és cert, però encara insisteix

més sobre aquest error quan diu que aquest muntatge funciona com una

balança. ¿Què és, en realitat, igual en la columna d’aire i en la de mercuri?

http://neuro.qi.fcen.uba.ar/ricuti/No_me_salen/FLUIDOS/FT_atmosf.html





d) En quin sentit importa poc la llargada exacta del tub de Torricelli? Quin valor

mínim ha de tenir el tub per poder fer l’experiment?

e) Què passaria si el tub fes tres metres de llarg? Per què?

f) Què passava si repetíem l’experiment a la Lluna? Per què?

g) Quant val, en Pa, la pressió d’una columna de 760 mm de Hg?

h) Quina pressió, en Pa, faria una columna d’aigua de 10,336 m d’alçada, si la

seva densitat és de 1 000 kg/m3?

i) Quina relació trobes entre aquest resultat i el fet, estudiat per Galileu, que

és impossible fer pujar l’aigua succionant-la des de més de 10,33 m per

sobre?

j) Per què dintre de les cases notem la mateixa pressió atmosfèrica que a l’aire

lliure? No ens hauria de protegir la teulada o el sostre del pes de

l’atmosfera?

k) Quines unitats de pressió, antigues, modernes, científiques o tècniques

coneixes (4 o 5!)?

19 de març de 2013.

1. (3,0 p) Una persona empeny un bagul de 50 kg una distància de 7,0 m, i per fer-

ho exerceix una força de 100 N. La força de fricció és de 30 N. Calcula:

a. El treball que fa la persona

b. Quin treball fa la força de fricció

c. Quin és el treball total fet sobre el bagul. És el treball que fa la força

resultant?

d. Quant val l’energia cinètica adquirida pel bagul?

e. Quina serà la seva velocitat final?

2. (1,2 p) Una grua aixeca una càrrega de 600 kg a 30 m d’alçada i, per fer-ho,

tarda un minut. Calcula:

a. La potència desenvolupada.

b. Quant tardarà, amb aquesta potència, per fer un treball de 90 kJ.

3. (1,2 p) Una pedra de 120 g cau a 20 m/s de velocitat quan es troba a 40 m

d’alçada. Calcula:

a. Les seves energies potencial i cinètica.

b. A quina velocitat es mourà quan arribi al terra?

4. (1,2 p) Per a determinar la calor específica d’un aliatge escalfem una peça de

260 g fins a 98,0 0C, submergint-lo una estona en aigua bullint. El traiem i, tot

seguit, el submergim en un vas de porexpan® que conté 320 g d’aigua a 18,0 0C.

La temperatura final d’equilibri és de 22,8 0C. Calcula

a. La calor específica del material.





b. La calor transferida de l’aliatge a l’aigua.

5. (1,2 p) Calcula quina serà la temperatura final d’equilibri si submergim un tros

de 180 g de níquel a 100,0 0C en 240 g d’aigua a 25,0

0C. Dada: ce (Ni) = 444

J/kg 0C.

Lectura

Unitats de calor.

La unitat de mesura de la calor en el Sistema Internacional és el joule (J). La caloria

(cal) també es fa servir sovint en les aplicacions científiques i tecnològiques. La caloria

es defineix com la quantitat de calor necessària per a augmentar en 1 °C la temperatura

d’un gram d’aigua destil·lada, en l’interval de 14,5 °C a 15,5 °C. Es a dir, té una

definició basada en la calor específica.

Unitats de calor específica.

En el Sistema Internacional d’Unitats, la calor específica s’expressa en joules per

kilogram i per kelvin (J·kg-1

·K-1

); una altra unitat, que no pertany a l’SI, es la caloria per

gram i per kelvin (cal·g-1

·K-1

). Així, la calor específica de l’aigua és d’aproximadament

1 cal/(g· K) en un ampli interval de temperatures, a la pressió atmosfèrica; i exactament

1 cal·g-1

·K-1

en l’interval de 14,5 °C a 15,5 °C (per la definició de la unitat caloria).

Als Estats Units d’Amèrica, i a d’altres pocs països on encara es fa servir el Sistema

Anglosaxó d’Unitats, en aplicacions no científiques, la calor específica acostuma a

donar-se en BTU (British Thermal Unit, la unitat de calor) per lliura (unitat de massa)

i grau Fahrenheit (unitat de temperatura).

La BTU es defineix como la quantitat de calor que cal per a elevar un grau Fahrenheit la

temperatura d’una lliura d’aigua en condicions atmosfèriques normals.

L'escala Fahrenheit

En l'escala Fahrenheit, el punt de fusió de l'aigua és de 32 graus, i el d'ebullició és de

212 graus. Una diferència d'1,8 graus Fahrenheit equival a la d'1 grau centígrad.

Fahrenheit va establir la temperatura zero (0 °F), al punt de congelació d'una mescla al

50% de clorur d'amoni i gel, i com a 96 °F, va agafar la temperatura de la sang (ell

utilitzà la dels cavalls). La xifra 96, pot semblar una mesura estranya, però en principi

l'escala només contenia dotze subdivisions iguals, ell mateix, dividí cada divisió en vuit

més, obtenint finalment 96 divisions en la seva escala.

Qüestions:

a. (0,4 p) Per què es refereix la definició de caloria a l’aigua destil·lada i no

a l’aigua de l’aixeta, per exemple, o a qualsevol aigua?

b. (0,4 p) És igual la calor específica de l’aigua a qualsevol temperatura?

Quina expressió del text ho indica?

c. (0,4 p) Si una lliura són 453,6 g i 1,8 graus F d’increment de temperatura

equivalen a 1 0C, quantes calories fa una BTU?





d. (0,4 p) Quants graus tenia l’escala Fahrenheit original entre la referència

inferior i la superior?

e. (0,6 p) A quin sistema s’associava el 0 F originalment? I el 12? En quina

temperatura es va convertir el 12 F en afegir més divisions?

16 d’abril de 2013.

1. (1,0 p) Llei de Gravitació Universal.

a. Calcula la força d’atracció entre dues masses iguals de 57 kg que es

troben a 7,0 m de distància.

2. (2,0 p) L’experiment de Torricelli.

a. Explica en què va consistir.

b. Calcula en Pa la pressió de l’atmosfera sabent que equival a la que fan

760 mm de mercuri, de densitat 13 600 kg/m3. El valor de g és de 9,81

N/ kg.

3. ( 3,0 p) El Principi d’Arquímedes.

a. Enuncia el Principi d’Arquímedes.

b. Pesem un cos a l’aire i submergit en aigua. Els resultats són: 3,48 g i

2,11 g. Calcula la densitat del cos.

c. Submergit en oli, el cos pesa (o, millor, té una massa aparent de) 2,25 g.

Quina és la densitat de l’oli?

4. (2,0 p) Una pedra de 80 g surt disparada verticalment i cap amunt a 50 m/s de

velocitat, des d’una alçada de 20 m. Calcula:

a. Les seves energies potencial i cinètica.

b. A quina alçada arribarà?

5. (2,0 p) Calcula quina serà la temperatura final d’equilibri si submergim un tros

de 280 g d’alumini a 100,0 0C en 340 g d’aigua a 15,0

0C. Dada: ce (Al) = 890

J/kg 0C i ce (H2O)= 4 180 J/kg

0C.





3 de juny de 2013

Nomenclatura

(2,0 p.) Anomena:

(NH4)2CO3

Al2O3

Au F3

BaSO4

C Cl4

Ca(NO3)2

Cl2O7

Fe2O3

H2O

K3P

Mg Cl2

MgHPO4

N2O5

Ni O

Pb O2

S F4

Si O2

Sn(HSO4)2

Sr(OH)2

TiO2

(2,0 p.) Formula:

amoníac

arsenur de gal·li

bromur d’hidrogen

carbonat de calci

carbonat de liti

cianur de potassi

clorur de zinc

fosfat d’alumini

hidrogencarbonat de sodi

hidrogenfosfat de calci

hidrogensulfur de sodi

hidròxid de sodi

iodur de ferro (II)

nitrat d’estany (II)

nitrat de sodi

òxid de calci

òxid de manganès (III)

sulfat de calci

sulfur de ferro (II)

sulfur de potassi

Estructures de Lewis

(3×0,5 p.) Dibuixa les estructures de Lewis de les següents substàncies. Si es tracta de

substàncies iòniques, escriu l’estructura electrònica dels ions i la seva càrrega:

a) NH3 b) HCl c) NH4Cl

Enllaç

(4×0,5 p.) Escriu la fórmula i el nom de tres substàncies binàries (és a dir, formades per

només dos elements) que presentin:

a) enllaç iònic

b) covalent pur i

c) covalent polar.

d) Què és l’enllaç metàl·lic?

Química 4t d’ESO

Examen 3.2 15



Comentari de text (Modificat de Viquipèdia)

La llei dels volums de combinació de Gay-Lussac estableix que “Els volums de totes

les substàncies gasoses que intervenen en una reacció química estan entre sí en una relació

constant i molt senzilla de nombres enters”.

Per a John Dalton, pare de la teoria atòmica moderna, i els seus seguidors, les partícules que

formaven els elements químics eren els àtoms i segons la seva hipòtesi de màxima simplicitat

si dos elements formen un compost químic, aquest tindrà un àtom de cada element. Així, per a

l'aigua suposava una fórmula HO. Segons això, un volum d'hidrogen hauria de combinar-se

amb un volum igual d'oxigen per donar un sol volum de vapor d'aigua. El que les dades

experimentals mostraven, però, era que un volum d’oxigen es combinava amb dos

volums d’hidrogen i donava dos volums de vapor d’aigua. Encara que penséssim que això

volia dir que potser la fórmula de l’aigua era, en realitat, H2O, no s’entenia perquè s’obtenien

dos volums de vapor d’aigua.

No va ser fins a 1814 quan Amedeo Avogadro va proposar l'existència de molècules formades

per dos o més àtoms. Segons Avogadro, en una reacció química una molècula de reactiu ha de

reaccionar amb una o més molècules de l’altre reactiu, i donar lloc a una o més molècules

del producte. Ha d'existir, per tant, una relació de nombres enters senzills entre les molècules

dels reactius, i entre aquestes molècules i les del producte.

Per a explicar els resultats experimentals de les reaccions entre gasos, Avogadro va

assenyalar la majoria dels gasos elementals habituals (hidrogen, clor, oxigen, nitrogen, etc.)

tenien molècules diatòmiques (H2, Cl2, O2, N2, etc.), és a dir, que per mitjà de reaccions

químiques es poden separar en dos àtoms.

La llei d'Avogadro no va ser admesa per la comunitat científica fins que el 1860 quan Stanislao

Cannizzaro va presentar en una reunió científica a Karlsruhe un article (publicat el 1858) sobre

les hipòtesis d'Avogadro i la determinació de masses atòmiques.

Amb aquestes suposicions, la justificació de la llei dels volums de combinació de Gay-Lussac

era prou senzilla, com ens mostraràs tu en els exemples proposats.

Qüestions:

(5×0,5 p.)

a) Indica quin dels científics esmentats parlava d’àtoms, qui parlava de molècules i

qui parlava només de volums de combinació.

b) Per a John Dalton el pes atòmic de l’oxigen era 8. Per què? On es va equivocar?

c) Quin altre científic va obtenir uns resultats coherents de masses atòmiques

acceptats per tothom?

d) Dibuixa el mateix nombre de molècules (4) dintre de cadascun dels requadres

que et mostrarà el professor, per tal de fer l’aplicació de la hipòtesi d’Avogadro

a la síntesi de l’aigua.

e) Representa tu ara la síntesi del clorur d’hidrogen i els volums de combinació

(amb quatre molècules) corresponents.

Química 4t d’ESO

Examen 3.2 16



9 de juny de 2013

Nomenclatura

(1,5 p.) Anomena:

Ag F

Ca(OH)2

Si O2

Ba Cl2

Zn(CN)2

MgHPO4

Fe2O3

Mn O

H2O

Cl2O7

P2O5

Ni As

NH4NO3

Li2O

Pb(HCO3)2

S F4

Sn Cl4

Pb O2

CaSO4

Al2O3

(1,5 p.) Formula:

amoníac

fosfur de gal·li

carbonat de cobalt (II)

sulfat de sodi

cianur de potassi

iodur d’hidrogen

clorur d’or (III)

dihidrogenfosfat d’amoni

fosfat de ferro (III)

hidrogencarbonat de potassi

hidrogensulfur de sodi

òxid de calci

hidròxid d’alumini

iodur de plata

nitrat de plom (II)

nitrat de calci

sulfur de ferro (II)

òxid de manganès (IV)

sulfat de plata

sulfur de zinc

Física i Química de 4t d’ESO 17/17

Examen

INS Bellvitge. Departament de Ciències Naturals. Seminari de Física i Química

Aleix Diz

Ajust de reaccions químiques

(10×0,3 p.) Ajusta les reaccions químiques següents. En aquelles en què no calgui posar

cap nombre, posa-hi un senyal (*) al principi per tal de deixar cal que no les has

deixades sense mirar.

Ca CO3 + H2SO4 → Ca SO4 + H2CO3 (I)

H2S + SO2 → H2O + S (II)

Pb(NO3)2 + KI → KNO3 + PbI2 (III)

Mg + HCl → MgCl2 + H2 (IV)

KClO3 → KCl + O2 (V)

Al + HCl → AlCl3 + H2 (VI)

C3H8 + O2 → CO2 + H2O (VII)

C4H10 + O2 → CO + H2O (VIII)

CH3CH2OH + O2 → CO2 + H2O (IX)

KOH + H2SO4 → K2SO4 + H2O (X)

1. (1,0 p.) Calcula quants kilograms de CO2 s’obtenen de la combustió d’1,0 kg

d’alcohol etílic (equació IX). Masses atòmiques en u.m.a.: C: 12; O: 16; H: 1.

2. (1,0 p.) Calcula quants grams de clorur d’hidrogen es consumeixen quan

reaccionen amb 20 g d’alumini (reacció VI). Masses atòm. en u.m.a.: Al: 27; Cl:

35,45;H: 1.

3. (1,0 p.) Quants grams d’hidròxid de potassi es necessiten per neutralitzar 25 g

d’àcid sulfúric? (Reacció X) Masses atòmiques: H, 1; S, 32 ; O, 16; K, 39.

4. (0,5 p.) En 1 mol d’àtoms hi ha 6,02.1023

. Quants àtoms hi ha en:

a. 1,0 mg de plata (m. at. 107,9)

(0,5 p.) Calcula la massa d’1,0. 1012

(un bilió) d’àtoms d’

b. 0r (m. at. 197,0)

Química 4t d’ESO. Curs 12-13 · 2. (2,4 p) Una molla de 15,0 cm s’allarga 2,3 cm quan li pengem un pes de 2,0 N. Calcula: e) la seva constant d’elasticitat, si se segueix la

Documents