1º Parcial Z2 | Biofísica (2019)

Física e Introducción a la Biofísica

1P2C2019

23/10/19

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TEMA 12

APELLIDO:

SOBRE Nº:

NOMBRES:

Duración del examen: 1.30hs

DNI/CI/LC/LE/PAS. Nº:

CALIFICACIÓN:

Apellido del evaluador:

Lea atentamente cada pregunta y responda en los espacios pautados. Para las preguntas de opción múltiple marque con una X la opción correspondiente a la respuesta correcta. En todos los casos, marque una y sólo una opción . Si marca más de una opción, la pregunta será anulada.

Ejercicio N°1 (1 punto)

Unas llaves son lanzadas hacia arriba con una velocidad de 15 km/h. Calcule a qué distancia, desde su punto de partida, se encuentra las mismas cuando alcanza una velocidad de 0,34 m/s. Exprese el resultado en m

Datos: g = 9,8 m/s²

Tiro Vertical
Yo= 0m ; Vo= 15Km/h = 15000m/3600s = 4,166m/s ; Vf=0,34m/s ; g= -9,8m/s ² (por sistema de referencia)

Vf = Vo + g . t
0,34m/s = 4,166m/s + (-9,8m/s² ) . t
t= 0,39s

Yf = Yo + Vo . t + ½ g . t²
Yf = 0m + 4,166m/s . 0,39s + ½ . (-9,8m/s²). (0,39s) ²
Yf= 0,879m

Respuesta: ……….0,879m

Ejercicio N°2 (1 punto)

Determine la cantidad de veces que hay que dejar caer las 2 pesas en un recipiente similar al utilizado por Joule, desde una altura de 1,8 m, para lograr una variación de temperatura de 0,92 K si el volumen de agua es de 567 ml

Datos: δ agua = 1 g/cm³; Ce agua = 1 cal/g °C; Peso de cada pesa = 9,71 N; 1 cal = 4,18 J; g = 9,8 m/s²

Q = m . Ce . (Tf – Ti); 567cm³ . 1 g/cm³ = 567g

Q = 567g . 1cal/g °C . 0,92°C

Q= 521,64 cal

2cal = 8,31J ; 521,64 cal . 8,31J / 2 cal = 2180,45 Joule (J = N.m)

W = 2 . n . P . h
2180,45 J = 2. n . 9,71N . 1,8m
n= 62,37 > se deben dejar caer 63 veces.

Respuesta: ……63 veces.

Ejercicio N°3 (1 punto)

Marque con una cruz la opción que c omplete la siguiente oración:

Cuando un cuerpo se desplaza de un punto a otro con un MRU………..

	a) Su energía cinética es directamente proporcional a la velocidad del mismo y no depende de su masa
	b) Su energía cinética sólo puede ser determinada en caso de conocer su velocidad y su masa. Se puede medir en watt
X	c) Su energía cinética tiene relación directa con su masa y se mantiene constante a lo largo del trayecto descripto por el cuerpo
	d) Su energía cinética es directamente proporcional a la altura respecto de un plano de referencia y se puede medir en joule

E_c= ½ m . v² ; siendo la velocidad constante en MRU

Ejercicio N°4 (1 punto)

Dado un recipiente adiabático que contiene una masa inicial de hielo a -10° C, se introduce un cuerpo de 590 g en estado sólido (Ce = 0,28 cal/g °C) y pasa de una temperatura de 453 K a una temperatura final de 303 K. Calcule la masa inicial de hielo. Datos: Ce hielo = 0,5 cal/g °C; Ce agua = 1 cal/g °C; C fusión hielo = 80 cal/g;

Qa + Qc = 0 ; Qa= Q_{sensible hielo} + Qf_usion+ Q_{sensible agua}; 453°K = 180°C ; 303°K = 30°C ; (Tf – Ti) _cuerpo= -150°C

m_hielo. Ce_hielo (Tf – Ti)+ m _hielo . Cfusión_hielo + m_agua/hielo. Ce_agua (Tf – Ti)_agua + m_cuerpo. Ce _cuerpo (Tf – Ti)_cuerpo = 0

m_hielo. 0,5cal/g °c . 10°C + m_hielo . 80cal/g + m_agua/hielo . 1 cal/g °c . 30°C + 590g . 0,28 cal/g °C . -150°C = 0

m_hielo. 5cal/g + m_hielo . 80cal/g + m _agua/hielo . 30 cal/g + (-24780 cal) = 0

m_hielo. 115cal/g = 24780cal

m_hielo= 215,478g

Respuesta: ………215,478g

Ejercicio N°5 (1 punto)

Determine el número de moles de oxígeno en una mezcla de gases que se encuentra en un recipiente adiabático de 0,3 m de alto, 700 mm de ancho y 52 cm de profundidad. La mezcla ejerce una presión de 590 mmHg siendo el 17 % de la misma ocupada por oxígeno y su temperatura es de -3°C.

Datos: R= 0,082 l.atm/K.mol; 760 mmHg = 1 atm = 1,013x10⁶ barias = 1,013x10⁵ pascales

30cm alto . 70cm ancho . 52cm profundidad =109200cm³ = 109,2L ; P.V=n.R.T ; -3°C = 270°K

760mmHg_____1atm

590mmHg____ 0,776atm

0,776atm . 109,2L = n_totales. 0,082L.atm/K.mol . 270°K

n_totales= 3,827moles

n_oxigeno= 3,827moles . 0,17

n_oxigeno= 0,65moles

Respuesta:………… 0,65moles

Ejercicio N°6 (1 punto)

En una habitación se mide la humedad relativa en 3 días diferentes del año, denominados A, B y C. En el día A la temperatura ambiente fue de 2°C, en el día B fue de 303 K y en el día C fue de -5 °C. Indique qué día presentó la mayor humedad relativa.

T_A= 2°C ; T_B=303°K = 30°C ; T_C= -5°C

Rta: C, a menor T,menor Pv y mayor HR

Respuesta:…………C

Ejercicio N°7 (1 punto)

Considerando el principio de Pascal y observando el siguiente esquema, marque con una cruz la opción correcta:

Dato: A₂ = 1/2 A₁

X	a) F₂ < F₁
	b) F₂ = F₁
	c) F₂.A₂ = F₁.A ₁
	d) F₂ > F₁

F₁ / A₁ = F₂ / A_{2 ,} siendo A₂ < A₁ , F₂ < F₁

Ejercicio N°8 (1 punto) Marque con una X la opción correcta

	a) La conducción se produce entre dos líquidos a diferente temperatura.
	b) La radiación se puede dar en el vacío y el calor transmitido puede determinarse mediante la ley de Fourier.
X	c) La convección puede darse tanto en líquidos como en gases y no se corresponde con la ley de Fourier.
	d) La conducción se puede producir entre dos extremos de un sólido que se encuentran a la misma temperatura.

A partir de las características de la transmisión de calor marque con una cruz la respuesta correcta:

Ejercicio N°9 (1 punto)

Calcule cual es la máxima masa de vapor que puede contener una pecera de 60 cm de largo, 20 cm de ancho y 30 cm de alto, si se comienza a llenar de vapor y alcanza una humedad relativa del 30% cuando su humedad absoluta es de 2500 g/m³

dimensiones: 0,6m . 0,2m . 0,3m=0,036m³; HR= H absoluta/H máxima

0,30= 2500 g/m³/ H máxima

8333,333g/m³= H máxima

1m³________8333,333g

0,036m³_____ 300g

Respuesta:…………. 300g

Ejercicio N°10 (1 punto)

Determine la variación de energía interna (en calorías) de un proceso donde 88 g de un gas ideal se expanden a una presión constante de 0,8 atm siendo la variación de volumen de 5 L y la variación de temperatura de 15 K,

Datos: Cep = 0,24 cal/g °C; R = 0,082 l atm/mol K = 2 cal/mol K = 8,31 J/mol K

W=P.(Vf-Vi) ; ΔT=20°C ; ΔU=Q-W

W= 0,8atm . 5 L = 4L.atm

Q= m . Ce . Δ T

Q= 88g . 0,24 cal/g °C . 15°C

2cal = 0,082 L.atm ; Q= 316,8 cal . 0,082 L.atm / 2cal = 12,988 L.atm

Δ U= 12,988 L.atm - 4L.atm

ΔU= 8,988 L.atm = 219,219 cal

Respuesta: …………..219,219 cal