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Chimica

In relazione all'energia termica, indica per ogni affermazione se è vera o falsa.
A: L'energia termica di un sistema è correlata all'energia cinetica di tutte le particelle che lo costituiscono
B: Energia termica e calore sono due termini equivalenti per definire una forma dell'energia interna della materia
C: L'energia termica, come tutte le altre forme di energia interna, è una grandezza estensiva
D: Se in un sistema non cambia il numero di particelle, la sua energia termica rimane sempre costante
E: L'energia cinetica delle particelle dipende soltanto dalla velocità con cui queste compiono i moti di traslazione
F: I moti di vibrazione non modificano le distanze tra gli atomi e quindi non contribuiscono a definire l'energia termica
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Chimica

Quale affermazione relativa all'energia interna di un sistema è sbagliata?
A: L'energia interna di un sistema è una grandezza estensiva
B: Se un sistema è isolato la sua energia interna non può cambiare
C: L'energia chimica di un sistema è una forma di energia interna che cambia soltanto se avviene una reazione chimica
D: L'energia nucleare è una forma di energia interna di un sistema
E: Se si aumenta la temperatura di un sistema chiuso aumenta anche l'energia interna
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Chimica

In relazione agli aspetti energetici delle reazioni chimiche indica tra le frasi che seguono l'unica sbagliata.
A: L'energia chimica di un sistema prima di una reazione è diversa da quella al termine della reazione
B: Una reazione esotermica comporta sempre una diminuzione dell'energia chimica del sistema
C: Una trasformazione esoenergetica porta alla formazione di prodotti che hanno più energia chimica dei reagenti
D: In tutte le reazioni esoenergetiche una parte di energia chimica del sistema si trasforma in altre forme di energia
E: In una reazione endoenergetica l'energia assorbita dal sistema per rompere i legami nelle molecole reagenti è maggiore di quella che si libera per effetto della formazione dei legami nelle molecole dei prodotti
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In relazione alle reazioni di combustione individua tra le frasi che seguono l'unica sbagliata.
A: La combustione è una reazione in cui un combustibile reagisce con un comburente, per esempio, l'ossigeno
B: La combustione è una reazione esoenergetica
C: Nelle combustioni una parte di energia chimica viene convertita in energia termica
D: Quando si brucia la legna nel caminetto, il calore liberato nella combustione fa aumentare la temperatura della stanza
E: Il potere calorifico di un combustibile corrisponde al calore molare: infatti la sua unità di misura è kJ/mol
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In relazione al potere calorifico completa le frasi seguenti scegliendo l'espressione corretta nell'elenco sottostante.

Il potere calorifico della legna è circa 16000 ________. Questo significa che, per esempio, dalla combustione di 250 g di legna si ottengono circa ________ kJ di energia termica. Invece, il potere calorifico del metano è 35800 kg/m3:  per confrontare questi due valori, espressi in unità di misura diverse, è necessario conoscere ________ di uno dei due materiali. Noto il potere calorifico di un combustibile solido e la quantità di energia termica necessaria per un certo processo, per determinare ________ di combustibile da bruciare si deve dividere la quantità totale di energia termica per il potere calorifico. Se il potere calorifico è espresso in kJ/m3, con questa operazione si ottiene ________ del combustibile da bruciare.
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In relazione alla determinazione del potere calorifico, osserva la figura e poi indica se ciascuna frase è vera o falsa.
A: Per usare la bomba calorimetrica è necessario conoscere il potere calorifico dell'acqua, pari a 4,184 kJ/kg•°C
B: Nella bomba calorimetrica l'ossigeno deve venire in contatto con il combustibile
C: Per ricavare il potere calorifico del combustibile è necessario conoscere la massa di acqua presente
D: Per ricavare il potere calorifico del combustibile non è necessario conoscere la massa del combustibile, purché la combustione sia completa
E: Il recipiente deve essere isolato termicamente, in modo che tutto il calore liberato dalla combustione  rimanga all'interno del sistema
F: Per ricavare il potere calorifico del combustibile è necessario conoscere la capacità termica del calorimetro
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In relazione agli alimenti e ai loro componenti completa le frasi scegliendo l'espressione corretta tra le alternative proposte.

Il corpo umano ricava l'energia che gli è necessaria mediante reazioni particolari e molto complesse che avvengono nel suo organismo. I reagenti per queste reazioni sono forniti all'organismo tramite l'assunzione di ________, i cui principali costituenti sono proteine, carboidrati e ________. Cibi prevalentemente proteici sono per esempio la carne, il pesce, i legumi e ________; i carboidrati sono forniti specialmente da ________ e frutta fresca; i grassi da olio, frutta secca e ________. La scarsa assunzione di ________ comporta difficoltà per l'organismo a creare le nuove cellule di cui ha bisogno, mentre la carenza di glucidi e ________ impedisce l'apporto dell'energia necessaria per tutti i processi vitali.   
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Osserva la figura, che riporta la tabella nutrizionale di un certo tipo di barrette alimentari. Poi indica, tra le frasi seguenti, quelle corrette.
A: Una barretta fornisce il 9% della razione giornaliera di ferro raccomandata dalle norme della UE
B: 100 g di prodotto forniscono 42 mg di ferro
C: 100 g di prodotto forniscono all'organismo 0,5 g di grassi insaturi
D: Il valore energetico degli alimenti, come il potere calorifico dei combustibili, si riferisce a un determinata massa dell'alimento
E: Una barretta contiene 0,3 μg di vitamina B1
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In relazione alla fotosintesi clorofilliana indica tra le frasi seguenti quelle corrette.
A: Uno dei reagenti della reazione di fotosintesi clorofilliana è l'anidride carbonica; le aree verdi del pianeta hanno quindi anche la funzione di assorbire e trasformare una parte dell'anidride carbonica prodotta dalle attività umane
B: Anche l'organismo umano, sia pure in quantità minore, può realizzare la fotosintesi clorofilliana
C: L'organismo umano è in grado di produrre autonomamente glucosio con una reazione inversa a quella di fotosintesi clorofilliana
D: La fotosintesi clorofilliana è una reazione esotermica perché libera l'energia necessaria al corpo umano per le attività fisiche e mentali
E: La gran parte dell'ossigeno che respiriamo è un prodotto della reazione di fotosintesi clorofilliana
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In relazione all'entalpia indica per ciascuna delle seguenti frasi, se è vera o falsa.
A: Nelle trasformazioni che avvengono a pressione costante il calore acquistato o ceduto è uguale alla variazione di energia interna del sistema
B: L'entalpia è una funzione di stato
C: La variazione di entalpia (ΔH) di una reazione esotermica è positiva
D: Per convenzione l'entalpia di tutti gli elementi nella loro forma stabile nello stato standard ha valore zero
E: Per convenzione l'entalpia standard di formazione di una sostanza (ΔHf°) ha valore zero   
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In relazione alla possibilità di stabilire a priori se una reazione è esoenergetica o endoenergetica indica tra le seguenti frasi quelle corrette.
A: Non è possibile conoscere il valore di entalpia contenuta nei reagenti e nei prodotti, ma solo calcolare il valore di ΔH associato a una data reazione
B: La relazione che permette di calcolare la variazione di entalpia di una reazione è:
    Δ = ΔHf°reagenti - ΔHf°prodotti  
C: Tenendo conto dei rispettivi coefficienti stechiometrici, se la somma delle entalpie standard di formazione dei prodotti è minore di quella dei reagenti la reazione è esoenergetica
D: Per calcolare il ΔH di una data reazione è  necessario che reagenti e prodotti si trovino nelle rispettive condizioni standard
E: L'entalpia di formazione dell'ossigeno atomico e di quello molecolare vale zero per entrambi perché si tratta dello stesso elemento
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In relazione all'applicazione della legge di Hess considera le seguenti equazioni di reazione:

1) N2(g) + O2(g) → 2 NO(g)        ΔH = + 180,50 kJ/mol
2) N2(g) + 2 O2(g) → 2 NO2(g)    ΔH = + 66,36 kJ/mol

Per ciascuna delle affermazioni che seguono indica se è vera o falsa.
A: Entrambe le reazioni sono endotermiche
B: I valori di entalpia riportati corrispondono alle entalpie di formazione
C: La reazione inversa della prima (2 NO(g) → N2(g) + O2(g)) ha  ΔH = −180,50 kJ/mol
D: Sommando le due equazioni si ottiene quella della reazione di ossidazione di NO(g):
    2 NO(g) + O2(g) → 2 NO2(g)
E: Applicando la legge di Hess, la reazione di ossidazione di NO(g) ha  ΔH = −114,14 kJ/mol
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Uno studente deve determinare il calore molare della seguente reazione di neutralizzazione:

H2SO4(aq) + 2 KOH(aq) → 2 H2O(l) + K2SO4(aq)

A tal fine, in un calorimetro a pressione costante si mescolano 100 mL di H2SO4 2,00 mol/L con 200 mL di KOH 2,00 mol/L e, dopo avere misurato il Δt, si può calcolare il calore di reazione che risulta essere 11,4 kJ. In base a questi dati quanto vale il calore molare di neutralizzazione?
A: ΔH = -57,0 kJ/mol
B: ΔH = -11,4 kJ/mol
C: ΔH = 114,0 kJ/mol
D: ΔH = -114,0 kJ/mol
E: ΔH = 57,0 kJ/mol
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In relazione alle fonti rinnovabili di energia indica tra le seguenti frasi l'unica sbagliata.
A: I combustibili fossili e i minerali di uranio sono fonti energetiche non rinnovabili.
B: Le centrali idroelettriche sfruttano la caduta dell'acqua da bacini sopraelevati rispetto alla centrale; la loro costruzione non crea problemi ambientali perché l'acqua è una fonte rinnovabile e non produce inquinamento.
C: Tramite l'alternatore gli impianti eolici convertono direttamente l'energia cinetica del vento, fonte rinnovabile, in energia elettrica.
D: Le centrali solari utilizzano le radiazioni che provengono dal Sole, fonte rinnovabile di energia, per produrre  il vapore necessario per far muovere la turbina.
E: Le centrali geotermiche sfruttano il vapore che fuoriesce spontaneamente dal terreno.
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In relazione al problema dell'inquinamento da combustibili fossili completa le frasi scegliendo l'espressione corretta tra le alternative proposte.

Bruciando ________ si origina, come prodotto della reazione, oltre all'acqua anche ________, responsabile dell'aumento dell'effetto serra. Inoltre, i combustibili contengono generalmente ________ che a seguito della reazione di combustione si trasforma in SO2 e successivamente in SO3: questi ossidi acidi combinandosi con  ________ danno origine rispettivamente agli acidi solforoso e solforico. Inoltre il calore rilasciato dalla combustione innesca anche la reazione tra l'azoto e l'ossigeno presenti ________, che porta alla formazione di  NO e NO2, i quali a loro volta, combinandosi con l'acqua, originano gli acidi nitroso e nitrico. Da qui nasce il fenomeno ________ i cui effetti sono particolarmente evidenti sui manufatti di ferro e sugli edifici di pietra calcarea. Lo smog fotochimico, un altro fenomeno dannoso per la nostra salute, si genera seguito di reazioni innescate dalla radiazione solare tra gli ossidi di azoto e ________.  
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In relazione ai prodotti della combustione di materiali fossili indica tra le seguenti frasi l'unica sbagliata.
A: Alla formazione di smog fotochimico contribuiscono i materiali incombusti immessi nell'atmosfera
B: Non sempre tutto il combustibile brucia: nel motore dell'automobile, per esempio, la combustione avviene in maniera esplosiva e quindi non riesce a consumare tutto il combustibile
C: Dalle combustioni incomplete si origina CO, sostanza inodore molto pericolosa perché tossica per l'uomo
D: Le polveri sottili sono tanto più dannose quanto più sono formate da particelle di grandi dimensioni
E: Con la sigla PM10 si indicano le polveri sottili con diametro uguale o inferiore a 10 μm
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In relazione all'effetto serra indica tra le seguenti affermazioni quelle esatte.
A: I cosiddetti gas serra sono quelli le cui molecole assorbono le radiazioni infrarosse riemesse dalla Terra, per esempio CO2, CH4 e H2O
B: L'effetto serra non è un fenomeno naturale ed è iniziato con gli effetti della Rivoluzione industriale
C: L'aumento dell'effetto serra è legato all'aumento, in tempi brevi, della concentrazione di anidride carbonica nell'atmosfera
D: La maggior parte degli scienziati concordano nel ritenere che l'effetto serra non sembra comunque il principale responsabile dei cambiamenti climatici in atto
E: Per ridurre le emissioni di anidride carbonica nell'atmosfera, l'Unione Europea ha deciso che dal 2020 tutte le automobili debbano emettere al massimo 95 g di CO2 per kilometro percorso
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In relazione alle fonti rinnovabili di energia indica per ciascuna delle seguenti frasi se è vera o falsa.
A: Si chiamano fonti rinnovabili quelle che si rigenerano in tempi brevi e non sono esauribili, quindi saranno disponibili anche per le generazioni future
B: La ricerca nel campo delle fonti rinnovabili si è sviluppata anche per motivi politici, in relazione al fatto che molti Stati vogliono rendersi liberi dai combustibili fossili
C: La ricerca nel settore delle energie alternative in Italia non è ancora avviata;  per esempio, manca una legge che individui quali sono attualmente le fonti rinnovabili
D: L'unico aspetto negativo nell'uso delle fonti rinnovabili è la produzione di scorie inquinanti difficilmente smaltibili
E: Il petrolio è una fonte non rinnovabile, infatti una volta esaurito si riformerà in tempi non paragonabili con quelli "umani"
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Quale tra le seguenti caratteristiche non può essere attribuita ai biocombustibili?
A: Sottraggono vaste aree destinate a coltivazioni per uso alimentare
B: Con la loro combustione si liberano ossidi di zolfo
C: Non contribuiscono all'effetto serra
D: Bruciandoli si immettono nell'aria polveri sottili
E: Sono combustibili rinnovabili in tempi rapidi
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Completa le frasi scegliendo l'espressione corretta tra le alternative proposte.

Lo scienziato statunitense J. Gibbs stabilì che nei processi spontanei l'________ del sistema  ________ sempre. Una trasformazione ha sicuramente luogo quando ________ e ________: in questo caso il valore di ∆G nella relazione ∆G = ∆H - T∙∆S risulta sempre minore di zero. ∆G risulta invece sicuramente positivo quando ________ e ________: in queste condizioni la trasformazione ________. Nel caso in cui si verifica che ∆S < 0 e ∆H < 0 oppure che ∆S > 0 e ∆H > 0, affinché la trasformazione possa avvenire diventa determinante il valore della ________.                                                                                                     
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