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1 2021-2 6 Mezcla y Aleación preuniversitario 2 MEZCLA Y ALEACIÓN 3 ¿QUÉ ES UNA MEZCLA? Es una sustancia formada por dos o más componentes (ingredientes) unidos, pero no combinados químicamente. 𝑯𝑪𝒍 + 𝑵𝒂(𝑶𝑯) → NaCl + 𝑯𝟐𝑶 En una mezcla no ocurre una reacción química y cada uno de sus componentes mantiene su identidad y propiedades químicas No es mezcla 4 Caramelo elaborado con leche y azúcar Pinturas Las mezclas son importantes ya que las utilizamos todos los días. 5 RonCola Concreto 6 Jugo de frutas Café con leche 7 MEZCLA DE SUSTANCIAS DE DIFERENTES PRECIOS 𝑷𝟏 𝑷𝟐 . . . 𝑷𝒏 𝑪𝟏 𝑪𝟐 . . . 𝑪𝒏 𝑷𝟏 𝑷𝟐 . . . 𝑷𝒏 𝑪𝟏 𝑪𝟐 . . . 𝑪𝒏 El objetivo principal de este caso es calcular el precio medio (Pm) o precio de una unidad de mezcla en masa o volumen. Pm = PRECIO TOTAL CANTIDAD FINAL TOTAL Pm = 𝑪𝟏𝑷𝟏+𝑪𝟐𝑷𝟐+…….+𝑪𝒏𝑷𝒏 𝑪𝟏+𝑪𝟐+……..+𝑪𝒏 Costo total : 𝑪𝟏𝑷𝟏 + 𝑪𝟐𝑷𝟐 + 𝑪𝟑𝑷𝟑 +⋯ 𝑪𝑛𝑷𝑛 Cantidad total : 𝑪𝟏 + 𝑪𝟐 + 𝑪𝟑 +⋯𝑪𝑛 PrecioCantidad 8 El Pm es el precio de una unidad de mezcla y en este precio no hay pérdida ni ganancia es decir es el precio de costo. 4 7 9 Cantidades (Kg) Precios (soles/Kg) 4 2 6 Pm= 𝟒𝒙𝟒+𝟕𝒙𝟐+𝟗𝒙𝟔 𝟒+𝟕+𝟗 = 4,2 soles/kg = 𝟕, 𝟒𝟑 𝐬𝐨𝐥𝐞𝐬/𝐤𝐠 4,2 Pm 𝑷𝑽 = 𝟒, 𝟐 𝒙 𝟏, 𝟐𝟎𝒙𝟏, 𝟏𝟖 a) b) Pm= 𝟒𝒙𝟒+𝟕𝒙𝟐+𝟗𝒙𝟔 𝟒+𝟕+𝟗 𝒙𝟎,𝟖𝟎 = 5,25 soles/kg 𝑷𝑽 = 𝟓, 𝟐𝟓 𝒙 𝟏, 𝟐𝟎𝒙𝟏, 𝟏𝟖 = 𝟓, 𝟗𝟓 𝐬𝐨𝐥𝐞𝐬/𝐤𝐠 Resolución OBSERVACIONES Pm= 𝟒𝒙𝟒+𝟕𝒙𝟐+𝟗𝒙𝟔 𝟒+𝟕+𝟗 = 4,2 soles/kg = 𝟕, 𝟒𝟑 𝐬𝐨𝐥𝐞𝐬/𝐤𝐠 𝑷𝑽 = 𝟒, 𝟐 𝒙 𝟏, 𝟐𝟎𝒙𝟏, 𝟏𝟖 Se mezclan muestras de azúcar que tienen 4, 7 y 9 Kg , cuyos precios unitarios son: 4, 2 y 6 soles /kg , respectivamente. Si se desea ganar el 20% y el IGV es 18%. a) ¿A que precio debe venderse? b) Si al hacer la operación de mezclado se pierde el 20 %,¿ a cuanto se venderá? a) b) Pm= 𝟒𝒙𝟒+𝟕𝒙𝟐+𝟗𝒙𝟔 𝟒+𝟕+𝟗 𝒙𝟎,𝟖𝟎 = 5,25 soles/kg 𝑷𝑽 = 𝟓, 𝟐𝟓 𝒙 𝟏, 𝟐𝟎𝒙𝟏, 𝟏𝟖 = 𝟓, 𝟗𝟓 𝐬𝐨𝐥𝐞𝐬/𝐤𝐠 Aplicación N° 1 9 El Pm es el promedio ponderado de todos los precios. 12 10 8 Ejemplo Precios (soles)Cantidades(litros) 4 2 6 Pm = 𝟏𝟐𝒙𝟒+𝟏𝟎𝒙𝟐+𝟖𝒙𝟔 𝟏𝟐+𝟏𝟎+𝟖 = 3,8𝟔 Soles /litro menor precio < Pm < mayor precio 2 < 3,8𝟔 < 6 OBSERVACIONES 10 10 n n n Cantidades (u) Precios (S/) 𝑷𝟏 𝑷𝟐 𝑷𝟑 Pm = MA(precios) OBSERVACIONES Si se mezclan cantidades iguales el precio medio es la media aritmética de los precios Pm = 𝒏𝑷𝟏+𝒏𝑷𝟐+𝒏𝑷𝟑 𝒏+𝒏+𝒏 = 𝑷𝟏+𝑷𝟐+𝑷𝟑 𝟑 11 Si se mezclan ingredientes cuyas cantidades respectivas guardan una relación inversamente proporcional a sus respectivos precios, entonces el precio medio resulta, la media armónica de los precios. Pm = 𝐶1𝑃1+𝐶2𝑃2+𝐶3𝑃3 𝐶1+𝐶2+𝐶3 = 𝟑𝒌 𝒌 𝑷𝟏 + 𝒌 𝑷𝟐 + 𝒌 𝑷𝟑 Pm = MH(precios) Cantidades (u) Precios (um) 𝑷𝟏 𝑷𝟐 𝑷𝟑 𝑪𝟏 𝑪𝟐 𝑪𝟑 (cantidad) IP (precio) (cantidad)(precio) = k 𝑪𝟏𝑷𝟏 = 𝑪𝟐𝑷𝟐 = 𝑪𝟑𝑷𝟑 = k 𝑪𝟏 = 𝒌 𝑷𝟏 = 𝟑 𝟏 𝑷𝟏 + 𝟏 𝑷𝟐 + 𝟏 𝑷𝟑 OBSERVACIONES 12 12 Si se mezclan vinos cuyos precios son a y b soles en la proporción de 9 a 4, el precio medio sería la media armónica. Pero si se desea obtener como precio medio la media geométrica de dichos precios, ¿en que proporción se deben mezclar ? A) 4 a 9 B) 9 a 4 C) 9 a 13 D) 13 a 9 E) 3 a 2 𝑪𝟏 = 𝟗𝒌 𝑪𝟐 = 𝟒𝒌 Cantidades (u) Precios (S/) a b Pm = MH(a ;b) Entonces: 𝒂 𝒙 𝟗𝒌 = 𝒃 𝒙 𝟒𝒌 x y Cantidades (u) Precios (S/) 4n 9n Pm = MG(a ; b) = 𝒂 𝒙 𝒃 = 6n soles ósea : a= 4n b=9n 6n Se debe mezclar en la proporción de 3 a 2 𝟔𝒏 = 𝒙 . 𝟒𝒏 + 𝒚 . 𝟗𝒏 𝒙 + 𝒚 𝒙 𝒚 = 𝟑 𝟐 Resolución Aplicación N° 2 CLAVE: E 13 𝑷𝟏𝑷𝟐 = 𝒎𝟏𝑷𝟏 +𝒎𝟐𝑷𝟐 𝒎𝟏 +𝒎𝟐 𝒎𝟏 𝑷𝟐 𝒎𝟐 𝑷𝟏 𝒎𝟏 +𝒎𝟐 𝒎𝟏𝑷𝟏 +𝒎𝟐𝑷𝟐 𝑷𝒎 = 𝑷𝟏𝑷𝟐 𝑷𝟏𝑷𝟐 𝒎𝟏 +𝒎𝟐 =𝒎𝟏𝑷𝟏 +𝒎𝟐𝑷𝟐 𝒎𝟏 𝑷𝟏 =𝒎𝟐 𝑷𝟐 PRECIO MEDIO IGUAL A LA MEDIA GEOMETRICA DE 2 PRECIOS 14 14 MEZCLA DE DOS SUSTANCIAS Cantidades precios unitario 𝑷𝟏 𝑷𝟐 𝑪𝟏 𝑪𝟐 𝐏𝐦 Sea 𝑷𝟏 < Pm < 𝑷𝟐 (𝑷𝟐-𝐏𝐦) 𝑪𝟐 = (𝑷𝒎-𝐏𝟏) 𝑪𝟏 𝑪𝟏 𝑪𝟐 = 𝑷𝟐 − 𝑷𝒎 𝑷𝒎 − 𝑷𝟏 (𝑷𝟐 - 𝐏𝐦) (𝑷𝒎 - 𝐏𝟏) Pm = 𝑪𝟏𝑷𝟏 + 𝑪𝟐𝑷𝟐 𝑪𝟏+𝑪𝟐 15 Si se mezclan N kg de arroz de (N-1) soles el kg, con N kg de arroz de (N+1) soles el kg , resultando que el precio de un kilogramo es 6 soles. Si se mezclase el doble de la cantidad inicial del primer arroz con el triple de la cantidad inicial del segundo arroz. ¿Cuánto es el precio de la nueva mezcla? A) 6 B) 6,2 C) 6,5 D) 6,8 E) 7 Resolución N kg (N-1) S/ kg 6 N kg (N+1) S/ kg (N - 5) (7 - N) (N – 5) = (7 - N) N = 6 6 x 2 6 x 3 5 S/kg 7 S/kg 𝑷𝒎 = 𝟏𝟐 𝒙 𝟓+𝟏𝟖𝒙𝟕 𝟏𝟐+𝟏𝟖 𝑷𝒎 = 𝟔, 𝟐 𝑺 𝒌𝒈 Aplicación N° 3 CLAVE: B 16 MEZCLA ALCOHÓLICA Es una mezcla entre alcohol y agua. 𝟎° ≤ 𝒈 ≤ 𝟏𝟎𝟎° 𝒈 = 𝑽𝑶𝑳𝑼𝑴𝑬𝑵𝑫𝑬 𝑨𝑳𝑪𝑶𝑯𝑶𝑳 𝑷𝑼𝑹𝑶 𝑽𝑶𝑳𝑼𝑴𝑬𝑵 𝑫𝑬 𝑳𝑨𝑴𝑬𝒁𝑪𝑳𝑨 . 𝟏𝟎𝟎 GRADO ALCOHÓLICO Es la concentración de alcohol puro dentro de la mezcla. 𝒈 = 0° 𝒂𝒈𝒖𝒂 𝒑𝒖𝒓𝒂 𝒈 = 100° 𝒂𝒍𝒄𝒐𝒉𝒐𝒍 𝒑𝒖𝒓𝒐 17 G= 20 50 x100°= 40° OH AGUA 20 30 50 litros 40% volumen 700 ml 𝑉𝐴𝑙𝑐𝑜ℎ𝑜𝑙 𝑝𝑢𝑟𝑜 = 0,40 x 700 = 280 ml 𝑉𝐴𝑔𝑢𝑎 𝑝𝑢𝑟𝑎 = 0,60 x 700 = 420 ml 18 18 MEZCLAS DE LIQUIDOS ALCOHÓLICOS VOL GRADO VOH 𝒈𝟏 𝒈𝟐 . . . 𝒈𝒏 𝑽𝟏 𝑽𝟐 . . . 𝑽𝒏 𝒈𝟏 𝒈𝟐 . . . 𝒈𝒏 𝑽𝟏 𝑽𝟐 . . . 𝑽𝒏 El objetivo principal de este caso es calcular el grado medio (gm) de la nueva mezcla. gm = 𝑽𝟏𝒈𝟏+𝑽𝟐𝒈𝟐+…+𝑽𝒏𝒈𝒏 𝑽𝟏+𝑽𝟐+...+𝑽𝒏 19 Tres recipientes de n litros de capacidad contienen alcohol puro: el primero 10 litros, el segundo 35 litros y el tercero la mitad de su capacidad. Se completa los recipientes con agua y se observa que el grado de pureza del tercero es igual al grado medio que se obtendría, si se mezclan los otros dos. ¿Cuántos litros en total de agua se completó? A) 65,5 B) 70 C) 72 D) 67,5 E) 69,5 10 l 35 l n/2 nnn Llenan con agua Grado 3ro = gm (1ro y 2do) 50° = 𝟏𝟎+𝟑𝟓 𝟐𝒏 x100° n= 45 Agua= 3x45- (10+35+22,5) = 67,5 litros Resolución Aplicación N° 4 CLAVE: D 20 De un barril de alcohol puro, se extrae la cuarta parte y se reemplaza por agua, luego se extrae la quinta parte y se reemplaza por agua, ¿Cuántos litros de alcohol puro se necesitarán agregar a 20 litros de esta última mezcla para obtener alcohol de 90°? A) 20 B) 40 C) 45 D) 60 E) 75 4 5 𝑥 3 4 x100= 60 litros 100litros VOH: Queda de alcohol puro cantidad grado 20 l X 60° 100° 90° 10° 30° X= 60 litros Luego el grado alcohólico es 60°suponiendo Resolución Aplicación N° 5 CLAVE: D 21 21 MEZCLA DE SUSTANCIAS DE DIFERENTES DENSIDADES El objetivo principal es obtener la densidad de la mezcla resultante o la densidad media Dm. Se tiene como elementos de n sustancias: Los volúmenes : V1 , V2 , V3 , ..., Vn Las densidades : D1 , D2 , D3 , ..., Dn Dm = 𝒎𝒂𝒔𝒂 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆𝒏 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝑴𝟏+𝑴𝟐+…….+𝑴𝒏 𝑽𝟏+𝑽𝟐+……..+𝑽𝒏 Dm = 𝑽𝟏𝑫𝟏+𝑽𝟐𝑫𝟐+…….+𝑽𝒏𝑫𝒏 𝑽𝟏+𝑽𝟐+……..+𝑽𝒏 VOL Densidad 𝑫𝟏 𝑫𝟐 . . . 𝑫𝒏 𝑽𝟏 𝑽𝟐 . . . 𝑽𝒏 D= 𝑀 𝑉 M= VDV= 𝑀 𝐷 La densidad media de la mezcla, se define como: 22 Se mezcla alcohol puro con agua obteniéndose otra mezcla cuyo grado alcohólico resulta de 40°. Si la densidad del alcohol puro es 0,789 g/𝒄𝒎𝟑 , entonces la densidad de la mezcla es: A) 0,80 B) 0,82 C) 0,88 D) 0,90 E) 0,92 5 2 𝑔 = 𝑉𝐴𝐿𝐶𝑂𝐻𝑂𝐿 𝑉𝑇𝑂𝑇𝐴𝐿 = 40° 𝐕𝐀𝐋𝐂𝐎𝐇𝐎𝐋 𝐕𝐓𝐎𝐓𝐀𝐋 = 𝟒𝟎 𝟏𝟎𝟎 = 𝟐 𝟓 3 𝐷𝑚 = 𝐷1 𝑥 𝑉1 + 𝐷2 𝑥 𝑉2 𝑉1 + 𝑉2 𝐷𝑚 = 0,789𝑥 2 + 1𝑥 3 2 + 3 𝐷𝑚 = 0,92 𝑔 𝑐𝑐 Resolución Aplicación N° 6 CLAVE: E 23 MEZCLA DE DOS SUSTANCIAS CON DIFERENTES DENSIDADES Volumen Densidad 𝑫𝟏 𝑫𝟐 𝑽𝟏 𝑽𝟐 𝐃𝐦 Sea 𝑫𝟏 < Dm < 𝑫𝟐 𝑽𝟏 𝑽𝟐 = 𝑫𝟐 −𝑫𝒎 𝑫𝒎 −𝑫𝟏 (𝑫𝟐-𝑫𝐦) (𝑫𝒎-𝑫𝟏) Proporción en volumen 𝑴𝟏 𝑫𝟏 𝑴𝟐𝑫𝟐 = 𝑫𝟐 −𝑫𝒎 𝑫𝒎 −𝑫𝟏 Pero: 𝑴𝟏 𝑴𝟐 = 𝑫𝟏(𝑫𝟐 −𝑫𝒎) 𝑫𝟐(𝑫𝒎 −𝑫𝟏) Proporción en masa 24 MEZCLA DE SUSTANCIAS DE DIFERENTES CONCENTRACIONES Es la fracción o porcentaje de una sustancia en particular dentro de la mezcla de varias sustancias. Km = 𝑪𝟏𝒌𝟏+𝑪𝟐𝒌𝟐+...+𝑪𝒏𝒌𝒏 𝑪𝟏+𝑪𝟐+...+𝑪𝒏 𝒌𝟏 𝒌𝟐 . . . 𝒌𝒏 𝑪𝟏 𝑪𝟐 . . . 𝑪𝒏 𝒌𝟏 𝒌𝟐 . . . 𝒌𝒏 𝑪𝟏 𝑪𝟐 . . . 𝑪𝒏 Concentración (K) La concentración media de un elemento de una mezcla de n sustancias, se obtiene como el promedio ponderado de las n sustancias de la siguiente manera. 25 25 a Cemento arena piedra 1 2 3 b 1 4 5 Mezcla a b 1 3 4 En una mezcla de concreto A, por cada kilogramo de cemento hay 2 de arena y 3 de piedra. En otra mezcla B, por cada kilogramo de cemento hay 4 de arena y 5 de piedra. ¿Cuántas toneladas de A y B respectivamente hay que utilizar en una mezcla de 56 toneladas para que por cada kilogramo de cemento haya 3 de arena y 4 de piedra? A) 28 y 28 B) 20 y 36 C) 21 y 35 D) 24 y 32 E) 26 y 38 Resolución a b cantidad(Kg) K cemento 𝟏 𝟔 𝟏 𝟏𝟎 𝟏 𝟖 Km = 𝟏 𝟖 𝟏 𝟒𝟎 𝟏 𝟐𝟒 luego 𝐚 𝐛 = 𝟏 𝟒𝟎 𝟏 𝟐𝟒 = 𝟓𝟔 𝟖 = 𝟕 Observamos: 𝒂 + 𝒃 = 𝟓𝟔 a= 21 ton b= 35 ton 𝒂 𝟑 = 𝒃 𝟓 Aplicación N° 7 CLAVE: C 26 26 Se desea obtener una mezcla de 130 litros usando tres tipos de vino, de $ 4, $ 10 y $ 15, cada litro, con una cantidad de agua. Se observa que por cada 2 litros de vino de $ 4 se usa 3 litros de vino de $ 10; además se usa un litro de agua por cada 10 litros de los dos últimos vinos. Si toda la mezcla se vende en $ 2301, ganándose $ 520 (IGV=18%). ¿Cuántos litros se usan del vino más caro? A) 20 B) 30 C) 50 D) 70 E) 100 Cantidades P.u. 4 10 15 0 10n Pc= 2301/1.18-520=1430 dólares Pm = 𝟏𝟒𝟑𝟎 𝒅𝒐𝒍𝒂𝒓𝒆𝒔 𝟏𝟑𝟎 𝒍𝒊𝒕𝒓𝒐𝒔 = 11 𝒅𝒐𝒍𝒂𝒓𝒆𝒔 𝒍𝒊𝒕𝒓𝒐 𝑷𝒎 = 𝟏𝟏 = 𝟐𝒌. 𝟒 + 𝟑𝒌. 𝟏𝟎 + 𝟏𝟓 𝟏𝟎𝒏 − 𝟑𝒌 + 𝟎 . 𝒏 𝟐𝒌 + 𝟏𝟏𝒏 130 = 2k + 10k + k Pm = 11 𝒅𝒐𝒍𝒂𝒓𝒆𝒔 𝒍𝒊𝒕𝒓𝒐 k = 10 X = 70 litros k = n Vino caro : X = 7k agua 130 litros 2k 3k X n Pv= 2301dolares G= 520 dólares ? Resolución Aplicación N° 8 CLAVE: D 27 APLICACIÓN 𝑀1 𝑀2 𝑃1 𝑃2 Se tienen 2 mezclas de precios diferentes 𝑃1 y 𝑃2 y de cantidades M1 y M2 , se deben intercambiar una cantidad x, entre las 2 mezclas para obtener 2 mezclas de la misma calidad. X X En el primero: En el segundo: 𝑃𝑚 = 𝑋 𝑃2 + 𝑀1−𝑋 𝑃1 𝑀1 𝑃𝑚 = 𝑋 𝑃1 + 𝑀2−𝑋 𝑃2 𝑀2 𝑋 𝑃2 + 𝑀1 − 𝑋 𝑃1 𝑀1 = 𝑋 𝑃1 + 𝑀2 − 𝑋 𝑃2 𝑀2 28 ALEACIÓN 29 EDAD DE BRONCE Una chispa que cambió el mundo 3000 a 4000 a. C. 30 Siglo XII a.C.EDAD DE HIERRO Da comienzo a la historia y fin a la prehistoria. 31 En la actualidad las aleaciones mas importantes están en la industria del Acero Coladas 32 ALEACIÓN Es la mezcla entre dos o más sustancias metálicas de manera natural, o amalgamación, o fusión. Electrum Amalgama de Oro fusión 33 LEY DE UNA ALEACIÓN Es la concentración en masa de un elemento metálico respecto al total de la Aleación. 𝑳 = 𝑴𝒂𝒔𝒂 𝒅𝒆 𝒖𝒏 𝒆𝒍𝒆𝒎𝒆𝒏𝒕𝒐𝑴𝒆𝒕á𝒍𝒊𝒄𝒐 𝑴𝒂𝒔𝒂 𝑻𝒐𝒕𝒂𝒍 𝒅𝒆 𝒍𝒂 𝑨𝒍𝒆𝒂𝒄𝒊ó𝒏 52𝟎 𝒈 56𝒈 224𝒈 𝑳𝑪𝒖 = 𝟓𝟐𝟎 𝟖𝟎𝟎 = 𝟎, 𝟔𝟓 8𝟎𝟎 𝒈 𝑳𝑺𝒏 = 𝟓𝟔 𝟖𝟎𝟎 = 𝟎, 𝟎𝟕 𝑳𝒁𝒏 = 𝟐𝟐𝟒 𝟖𝟎𝟎 = 𝟎, 𝟐𝟖 𝑳𝑪𝒖 + 𝑳𝑺𝒏+ 𝑳𝒁𝒏 = 1,00 𝟎 ≤ 𝑳𝒙 ≤ 1,00 34 𝑺𝒊 𝑳𝒙 = 1, indica que x es un metal puro 𝑳𝑨𝒖 = 1 ( La masa es oro puro ) 𝑳𝑨𝒖 = 0 ( La masa no tiene nada de oro puro ) Para fabricar ciertos elementos de máquina se usa una aleación de cobre y zinc y debe contener 30 % de zinc. Un maestro fundidor tiene una aleación Cu-Zn al 10% de zinc, ¿Cuántos kilogramos de zinc puro se debe fundir con dicha aleación, para obtener 90 kg de aleación Cu-Zn al 30%? Zn - Cu Zn Zn - Cu+ 𝑳𝒁𝒏 = 0,10 𝑳𝒁𝒏 = 1,00 90 Kg 𝑳𝒁𝒏 = 0,30 X90 - X (90 – X) . 0,10 + X . 1 = (90) . 0,30 X = 20 Kg Resolución Aplicación N° 9 35 Amalgama de oro Obtención del oro Extracción de oro 36 En un proceso de amalgamación de una campaña de tres meses, se obtuvo 2 553 gramos de amalgama cuya densidad es 𝟏𝟕, 𝟎𝟐 𝒈/𝒄𝒎𝟑. a)Calcule la ley de la amalgama. b) El ingreso en dólares que se podría obtener. 𝐝𝐀𝐮 = 𝟏𝟗, 𝟑 𝐠/𝐜𝐜 𝐝𝐇𝐠 = 𝟏𝟑, 𝟔 𝐠/𝐜𝐜 𝑽𝑨𝒖 → 𝟏𝟗, 𝟑 𝑽𝑯𝒈 → 𝟏𝟑, 𝟔 17,02 → 𝟑, 𝟒𝟐 → 𝟐, 𝟐𝟖 𝑽𝑨𝒖 𝑽𝑯𝒈 = 𝟑, 𝟒𝟐 𝟐, 𝟐𝟖 𝒎𝑨𝒖 𝒎𝑯𝒈 = 𝝆𝑨𝒖 . 𝑽𝑨𝒖 𝝆𝑯𝒈 . 𝑽𝑯𝒈 𝒎𝑨𝒖 𝒎𝑯𝒈 = 𝟏𝟗, 𝟑 𝒙 𝟑, 𝟒𝟐 𝟏𝟑, 𝟔 𝒙 𝟐, 𝟐𝟖 = 𝟓𝟕𝟗 𝟐𝟕𝟐 𝑳𝑨𝒖 = 𝒎𝑨𝒖 𝒎𝑨𝒖+𝒎𝑯𝒈 = 𝟓𝟕𝟗 𝟓𝟕𝟗 + 𝟐𝟕𝟐 Con la relación de masas se puede determinar la ley 𝑳𝑨𝒖 = 0,6804 Precio Internacional 55,22026 dólares/gramo Resolución a) Resolución b) 2553 g x 0,6804 x 55,22026 Dólares/g 95 920,97 Dólares Rta Rta Oro puro Aplicación N° 10 37 ALEACIÓN DE ALEACIONES Ley Media (Lm) Es la ley de la aleación resultante de la fusión de varias aleaciones. Sean : 𝒎𝟏, 𝒎𝟐, 𝒎𝟑,… ,𝒎𝒌 ∶ 𝑴𝒂𝒔𝒂𝒔 𝒅𝒆 𝒍𝒂𝒔 𝒂𝒍𝒆𝒂𝒄𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔 𝑳𝟏, 𝑳𝟐, 𝑳𝟑, … , 𝑳𝒌 ∶ 𝑳𝒆𝒚𝒆𝒔 𝒅𝒆 𝒍𝒂𝒔 𝒂𝒍𝒆𝒂𝒄𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔 𝑳𝒎 = 𝒎𝟏. 𝑳𝟏 +𝒎𝟐. 𝑳𝟐 +⋯+𝒎𝒌. 𝑳𝒌 𝒎𝟏 +𝒎𝟐 +⋯+ 𝒎𝒌 𝑳𝒎: 𝑳𝒆𝒚 𝑴𝒆𝒅𝒊𝒂 𝒓𝒆𝒔𝒑𝒆𝒄𝒕𝒐 𝒂 𝒖𝒏 elemento 𝑳𝒎 = 𝑴𝒂𝒔𝒂 𝒅𝒆 𝒖𝒏 𝒆𝒍𝒆𝒎𝒆𝒏𝒕𝒐𝑴𝒆𝒕á𝒍𝒊𝒄𝒐 𝑴𝒂𝒔𝒂 𝑻𝒐𝒕𝒂𝒍 𝒅𝒆 𝒍𝒂 𝑨𝒍𝒆𝒂𝒄𝒊ó𝒏 Se sabe: 38 LEY DE ORO EN QUILATES Ley de Oro puro Ley de Oro puro en quilates 1 Quilate Es una unidad de comercialización en joyería 24 L x Se funde Oro y Cobre en la proporción de 13 es 7 y en dicho proceso se ha generado una merma de 10% de oro y 5% de cobre, ¿Cuántos quilates tiene la aleación? 𝑳 = 𝟏𝟑𝒙𝟎,𝟗𝟎 𝟏𝟑𝒙 𝟎,𝟗𝟎+𝟕𝒙 𝟎,𝟗𝟓 = 0,6376 𝑳 = 𝒎𝒂𝒔𝒂 𝒅𝒆 𝒐𝒓𝒐 𝒑𝒖𝒓𝒐 𝒎𝒂𝒔𝒂 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 𝑳 = 𝟏𝟑 𝟏𝟑 + 𝟕 Se sabe: (Error) 1 24 0,6376 X X = 15,3 quilates Aplicación N° 11 Resolución 39 EL PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo experimenta un empuje vertical hacia arriba igual al peso del fluido desalojado. 𝑾𝒔𝒖𝒎𝒆𝒓𝒈𝒊𝒅𝒐 𝑾𝒂𝒊𝒓𝒆 𝑬 = 𝑾𝑳í𝒒𝒖𝒊𝒅𝒐 𝒅𝒆𝒔𝒂𝒍𝒐𝒋𝒂𝒅𝒐 𝑾𝒂𝒊𝒓𝒆- 𝑾𝒔𝒖𝒎𝒆𝒓𝒈𝒊𝒅𝒐 = 𝑫𝒂𝒈𝒖𝒂𝒙 𝑽𝑪𝒑𝒐 𝑺𝒖𝒎𝒆𝒓𝒈. 𝑾𝒂𝒊𝒓𝒆- 𝑾𝒔𝒖𝒎𝒆𝒓𝒈𝒊𝒅𝒐 = 𝑽𝑪𝒑𝒐 𝑺𝒖𝒎𝒆𝒓𝒈. 𝟏 ∆𝑾 = 𝑽𝑪𝒑𝒐 𝑺𝒖𝒎𝒆𝒓𝒈. 40 ¿En qué proporción en masa debe fundir una aleación de dos metales A y B cuyas densidades son 8 y 5 g/cc, el cual un pedazo de 14 gramos sumergido en agua pesa 12 gramos? 𝑉1 8 𝑉2 5 ∆𝑽 ≈ ∆𝑾 ∆𝑽 ≈ 𝟏𝟒 – 12 = 2 cc 𝟏𝟒 𝟐 = 𝟕 1 2 𝑨𝒑𝒍𝒊𝒄𝒂𝒏𝒅𝒐 𝒆𝒍 Principio de Arquímedes 𝟏𝟒 g 12 g𝑽𝟏 𝑽𝟐 = 𝟐 𝟏 𝒎𝟏 𝒎𝟐 = 𝑫𝟏𝒙𝑽𝟏 𝑫𝟐𝒙𝑽𝟐 = 𝟖 𝟓 𝒙 𝟐 𝟏 = 𝟏𝟔 𝟓 Resolución Aplicación N° 11 41 PROBLEMAS DEL AULA VIRTUAL 42 Resolución Clave: B Se tiene 2 depósitos, los cuales contienen a y b litros de aceite, de precios distintos, siendo a + b = a.b/12 ¿Cuántos litros debemos intercambiar para tener en los 2 depósitos aceite de igual precio? A) 10,50 B) 12 C) 15 D) 18 E) 20 Problema 01 Sabemos que en intercambio para tener el mismo precio medio a litros b litros X litros X litros Sabemos que la cantidad a intercambiar x, es: 𝑋 = 𝑎𝑏 𝑎 + 𝑏 =12 litros 43 Resolución Clave: C En una mezcla los ingredientes cuestan S/ 10, S/ 20 y S/ 29 por litro y el precio medio es S/ 15,35. Si las cantidades que se emplean de los dos primeros son como 12 es a 5, la del tercero es como A) 1,2 B) 1,5 C) 3 D) 8,4 E) 9 Problema 02 Sabemos que las cantidades son, 12, 5 y X 𝑃𝑚 = 12 10 + 5 20 + 𝑋 29 12 + 5 + 𝑋 260,95 + 15,35𝑋 = 220 + 29𝑋 𝑿 = 𝟑 15,35 = 120 + 100 + 29𝑋 17 + 𝑋 40,95 = 13,65𝑋 𝑋 = 40.95 13,65 44 Resolución Clave: A Se disuelven 2 kg de azúcar en agua de modo que cada 10 litros contienen 1,6 kg de azúcar; en otro recipiente se disuelven 3 kg de azúcar de modo que cada 15 litros deagua contienen 3,4 kg de azúcar. Si se mezclan los 2 contenidos, ¿en cuántos litros de mezcla hay 1,4 kg de azúcar? A) 7,2 B) 12,4 C) 15,1 D) 25,7 E) 45,1 Problema 03 Primera mezcla: 10 L 1,6Kg 2Kg Por 1,25 Por 1,25 12,5 L 3.4Kg 3Kg Por 3 3,4 Por 3 3,4 45 3,4 L segunda mezcla: 15 L Mezcla final: 12,5+ 45 3,4 5Kg 87,5 3,4 5 = 𝑥 1,4 17,5 3,4 = 𝑥 1,4 𝑿 = 𝟕, 𝟐 45 Problema 04 Dos camiones-cisterna llevan 5 000 litros y 4 000 litros de una mezcla de leche y agua, cuyas purezas son 40% y 50% respectivamente. Al momento de vaciar el contenido de los camiones al tanque de pasteurización, se cae un 20% del camión más lleno y un 30% del otro. Si la leche pura cuesta 10,2 nuevos soles por litro y se considera despreciable el costo del agua, ¿a qué precio en soles, debe venderse un litro de leche pasteurizada, si se quiere ganar el 20%. A) 5, 4 B) 5, 6 C) 5, 7 D) 6, 5 E) 7, 2 Resolución 5000 L 40% de Leche 4000 L 50% de Leche Se cae 20% Se cae 30% En el tanque de pasteurización Leche: 40%5000+50%4000 Costo Leche: (2000+2000)10,2 total: 80%5000+70%4000 =6800 L 𝑃𝐶 = 4000 × 10,2𝑠𝑜𝑙𝑒𝑠 6800 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠 = 𝟔, 𝟎𝟎 𝑃𝑉 = 6 120% = 𝟕, 𝟐𝟎 Clave: E 46 Problema 05 En cierta mina de plata hay dos galerías, de la primera se extrae 6 toneladas de mineral con una pureza del 5%, de la segunda se extraen 9 toneladas de una pureza desconocida. Todo el mineral extraído se coloca en una misma pila. Si la pureza de la mezcla es de 3%, ¿cuál es la pureza del mineral extraído de la segunda galería? A) 0,016 B) 0,16 C) 1,6 D) 16,6 E) 20 Resolución 6 TON Extracción galería 1 5% Extracción galería 2 9 TON X% Mezcla resultante 3% 15 TON 5%(6)+x%(9) = 3%(15) 10+3x = 15 x = 1,𝟔 Clave: C 47 Resolución Determine el precio de venta en soles de la mezcla de 12 kg de café de S/.4,75 el kg, con 15 kg de S/.7,50 el kg y 3 kg de S/.26 cada kg; si hubo una merma del 2% por manipulación, siendo los costos de transporte del 5% sobre el precio costo total de la mezcla y la utilidad del 18% del precio medio de la mezcla (IGV=18%) A) 9,63 B) 10,43 C) 11,21 D) 11,85 E) 12,20 Problema 06 Pu C Valor 4,75 12 7,50 15 26 3 57 112,5 78 247.5 30 𝑷𝒎 = 𝟐𝟒𝟕.𝟓 𝟑𝟎∗𝟎.𝟗𝟖 = 8.42 VV = 8.42 + 18% 8.42 + 5%8.42 = 10,40 Pv = 1.18*10,40 = 12, 20 Clave: E 48 48 Problema 07 Resolución Un comerciante mezcla cereales de tres calidades cuyos precios son S/ 36, S/ 48 y S/ 52 el kilogramo, respectivamente. En los 840 kg de mezcla, del primero se utilizó 50% más que del segundo. Si ganando el 20%, la mezcla se vende en S/ 50,40 el kg; determine la cantidad de kg que se utilizó del tercero. A) 90 B) 96 C) 100 D) 205 E) 300 Pu C Valor 36 1.5x 48 x 52 y 54x 48x 52y 102x+52y 840 𝑷𝒗 = 50,40 Pv = VV = Pc + 20%Pc Pm = 𝟒𝟐 = 𝟏𝟎𝟐𝐱 + 𝟓𝟐𝐲 𝟖𝟒𝟎 𝑷𝒄 = 42 102x + 52y = 42*840 2.5x + y = 840 x = 300 y = 90 Clave: A 49 Un comerciante compra 1400 kg de dos clases de cebada, una de S/. 2,55 el kilogramo y la otra de S/. 3,25 el kilogramo; las mezcla en la proporción de 4 a 3. ¿A cómo debe vender el kilo de mezcla para obtener una ganancia de S/. 0,15 (por kilo)? A) 2,85 B) 2,95 C) 3,00 D) 3,15 E) 3,20 Problema 08 𝑷𝒎 = 𝟏𝟗, 𝟗𝟓 𝟕 𝑷𝑽 = 𝟑, 𝟎𝟎 P1 = S/2,55 el Kg P2 = S/3,25 el Kg Resolución m1 = 4 m2 = 3 Mezclando: 𝑷𝒎 = σ𝒗𝒂𝒍𝒐𝒓𝒆𝒔 𝒄𝒂𝒏𝒕𝒊𝒅𝒂𝒅 𝒏𝒆𝒕𝒂 𝒎 = (𝟒 + 𝟑) Valor = 10,2 Valor = 9,75 Valor = 10,2+9,75 𝑷𝒎 = 𝟐, 𝟖𝟓 𝒔𝒐𝒍𝒆𝒔 𝒆𝒍 𝑲𝒈 𝑮 = 𝟎, 𝟏𝟓 𝒔𝒐𝒍𝒆𝒔 𝒆𝒍 𝑲𝒈 Clave: C 50 Resolución Clave C Un vendedor mezcla dos tipos de sustancias una de S/. 19 el kg y la otra de S/. 24 el kg. Si vende 60 kg de esta mezcla a S/. 1449 ganando el 15%. Determine la cantidad (en kg) que se tiene de cada sustancia. A) 48 y 12 B) 28 y 32 C) 36 y 24 D) 42 y 18 E) 40 y 20 19 24Precio: Peso: = 60 𝑃𝑉 𝑢 = 1449 60 = 24,15 1,15𝑃𝐶 = 24,15 𝑃𝐶 = 21 19 24 21 3 2 𝑥 12 = 𝟑𝟔 𝑥 12 = 𝟐𝟒 Peso Prop. Problema 09 51 Resolución Se mezcla 3 litros de un ácido al 30% con 9 litros al 70% y al resultado se le agrega un diluyente (0%) hasta obtener una concentración al 50%, ¿cuántos litros del diluyente se utilizó? A) 2 B) 2,4 C)3 D) 3,1 E) 4,5 Problema 10 30 % 70% 0% 3 9 n Concentración: Volumen: 𝐾𝑚% = 30 𝑥 3 + 70 𝑥 9 + 0 𝑥 𝑛 3 + 9 + 𝑛 = 50 720 = 50(12 + 𝑛) 𝒏 = 𝟐, 𝟒 Clave: B 52 Resolución De un barril lleno de alcohol se extraen 24 litros y se reemplaza con agua. Esta operación se hace una vez más y se observa entonces que la cantidad de alcohol final y la cantidad de agua final que hay en el barril es como 25 es a 24. ¿Cuál es la capacidad del barril en litros? A) 80 B) 82 C) 84 D) 85 E) 90 Problema 11 24 litros En cada extracción se retira la fracción 𝑓 = 24 𝑉 Después de 2 operaciones se tiene: 25 24 49 1 − 𝑓 1 − 𝑓 = 25 49 1 − 𝑓 = 5 7 𝑓 = 2 7 = 24 𝑉 V = 84 Clave: C 53 Resolución Clave E Una mezcla alcohólica de 74º contiene 240 litros más de un ingrediente que del otro. ¿Qué cantidad de litros de alcohol puro contiene dicha mezcla? A) 130 B) 240 C) 260 D) 300 E) 370 𝑔° = 𝑉 + 240 2𝑉 + 240 𝑥 100 = 74 100𝑉 + 24 000 = 148𝑉 + 17 760 𝑽𝒂𝒍𝒄𝒐𝒉𝒐𝒍 𝒑𝒖𝒓𝒐 = 𝟑𝟕𝟎48𝑉 = 6 240 𝑉 = 130 Alcohol Agua Volumen: 𝑉 + 240 𝑉 Problema 12 54 Se tienen dos recipientes con 80 y 60 litros de una mezcla de líquidos A y B; en el primer recipiente el 80% correspondiente a A y en el segundo el 75% correspondiente a B. Si se desea que el porcentaje de A en cada recipiente sea el mismo, entonces la cantidad de litros que deben intercambiar es A) 2 564/ 77 B) 2530/ 66 C) 2348/23 D)2640/77 E) 2645 /77 Resolución : 80 litros 60 litros Recipiente I Recipiente II A B RECIPIENTE I 64 15 RECIPIENTE II 16 45 64−16𝐾+5𝐾 80 = 15−5𝐾+16𝐾 60 𝑲 = 𝟏𝟑𝟐 𝟕𝟕 Se intercambian 𝟐𝟎 𝒌 = 𝟐 𝟔𝟒𝟎 𝟕𝟕 litros Rpta. D 20 K 20 K Problema 13 55 A un recipiente de alcohol puro se le extrae la cuarta parte y se reemplaza por agua, luego se extrae la tercera parte y se vuelve a reemplazar por agua. A 5 litros de la mezcla final, ¿Cuántos litros de agua se deben agregar para tener alcohol de 30°? A) 2 B) 2,5 C) 10/3 D) 5 E) 6 60 K litros de alcohol puro Primera extracción QUEDA 45k litros de alcohol puro Segunda extracción QUEDA 30k litros de alcohol puro 𝟓 𝒙 𝟓𝟎𝟎 + 𝒙 𝟎𝟎 𝟓 + 𝒙 = 𝟑𝟎𝟎 𝒙 = 𝟏𝟎 𝟑 Alcohol de 50° Resolución : Rpta. C Problema 14 56 Un comerciante tiene botellas de un litro y dos litros que contienen alcohol de 40º y 25º respectivamente. ¿Cuántas botellas en total se necesitarán para que al mezclarlos se obtenga 50 litros de alcohol de 28º? A) 10 B) 20 C) 30 D) 40 E) 50 Problema 15 A botellas de 2 litros B botellas de 1 litro 𝟐𝑨 + 𝑩 = 𝟓𝟎 𝟐𝑨 𝟐𝟓𝟎 + 𝑩 ( 𝟒𝟎𝟎) 𝟓𝟎 = 𝟐𝟖𝟎 𝑨 = 𝟐𝟎 𝒚 𝑩 =10 Total de botellas 30 Resolución Clave: C 57 Resolución Se mezclan 2 sustancias cuyas densidades son D1 y D2 en cantidades volumétricas DP a D1 y D2; resultando la densidad media igual a la MH de las densidades, luego 𝐷1 𝐷2 es: A) 1 B) 2 C) 1 3 D) 1 4 E) 1 2 Problema 16 Las cantidades son IP a las densidades 𝑽𝟏 × 𝑫𝟏= 𝑽𝟐 × 𝑫𝟐 𝑽𝟏 𝑽𝟐 = 𝑫𝟏 𝑫𝟐 Las cantidades se toman DP a las densidades ….(1) ….(2) De (1) y (2) 𝑫𝟐 𝑫𝟏 = 𝑫𝟏 𝑫𝟐 𝑫𝟏 = 𝑫𝟐 𝑫𝟏 𝑫𝟐 = 𝟏 Clave: A 58 Resolución Si un litro de alcohol de 75º tiene una masa de 960 gramos, determine la masa (en gramos) de un litro de alcohol de 80º. A) 600 B) 937,3 C) 947,3 D) 957,3 E) 959,3 Problema 17 Alcohol 75° 750 cm3 250 cm3 9 6 0 g 250 g 710 g 𝐷𝑂𝐻 = 710𝑔 750𝑐𝑚3 = 0,946 𝑔 𝑐𝑚3 Alcohol 80° 800 cm3 200 cm3 X g 𝑋 = 𝐷𝑂𝐻 800 + 200 𝑋 = 0,946 800 + 200 𝑋 = 757, 3 + 200 𝑿 = 𝟗𝟓𝟕, 𝟑 Clave:D 59 Resolución Dos aleaciones de plata y cobre tienen la misma ley. Si se funde cada una con una cantidad de cobre igual a la que contiene la otra, se obtienen dos nuevas aleaciones cuyas masas están en la relación de 23/32 y sus leyes de 64 a 69. Determine la ley de las dos primeras aleaciones. A) 0,36 B) 0,40 C) 0,90 D) 0,95 E) 0,98 Problema 18 Aleación 1 Masa a Ley L Plata aL Cobre a(1-L) Aleación 2 Masa b Plata bL Cobre b(1-L) Aleación 3 𝒎𝟏 = 𝒂 + 𝒃 − 𝒃𝑳 𝑳𝟏 = 𝒂𝑳 𝒂 + 𝒃 − 𝒃𝑳 Aleación 4 𝒎𝟐 = 𝒃 + 𝒂 − 𝒂𝑳 𝑳𝟐 = 𝒃𝑳 𝒂 + 𝒃 − 𝒂𝑳 𝟔𝟒 𝟔𝟗 = 𝒂𝑳 𝒃𝑳 𝒎𝟐 𝒎𝟏 𝟔𝟒 𝟔𝟗 = 𝒂 𝒃 𝟑𝟐 𝟐𝟑 𝒂 𝒃 = 𝟐 𝟑 𝟓 − 𝟑𝑳 𝟓 − 𝟐𝑳 = 𝟐𝟑 𝟑𝟐 L = 0,90 Clave: C Ley L 60 Resolución Se tiene una aleación de oro de 18 quilates. Si su masa de oro se incrementa en 20% y su masa de cobre se incrementa en 40%, ¿en qué porcentaje varía el número de quilates de la aleación? A) 3 B) 4 C) 5 D) 5,5 E) 6 Problema 19 18K 𝑚𝑜𝑟𝑜 = 18 24 120𝑛 = 90𝑛 𝑚𝑐𝑜𝑏𝑟𝑒 = 30𝑛 𝑚𝑜𝑟𝑜 = 90𝑛 120% = 108𝑛 𝑚𝑐𝑜𝑏𝑟𝑒 = 30𝑛 140% = 42𝑛 #𝑘 = 24𝑚0𝑟0 𝑚𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 #𝑘 = 24 108𝑛 108𝑛 + 42𝑛 #𝑘 = 17,28 𝑑𝑖𝑠𝑚𝑖𝑛𝑢𝑦𝑒 = 0,72 18 En 4% Clave: B 61 Resolución Problema 20 18K Masa 19,52 g 𝑚𝑜𝑟𝑜 = 18 24 19,52𝑔 𝑚𝑜𝑟𝑜 = 𝟏𝟒, 𝟔𝟒𝒈 Clave: D Determine la cantidad de oro puro en gramos contenido en un aro de 18 quilates cuya masa es de 19,52 gramos. A) 12 B) 13,5 C) 14 D) 14,64 E) 15 62 Resolución Clave: C Se tiene 120 g de una aleación de oro de 20 quilates y otra de 18 quilates, ¿qué cantidad de cobre (en gramos) se debe fundir con un kilogramo de la segunda aleación para que fundida con la primera resulte una aleación de 10,2 quilates. A) 820 B) 850 C) 880 D) 900 E) 1000 Problema 21 La primera aleación: Masa 120g 20k Masa de oro: = 20 24 120𝑔 Masa de oro: = 100g La segunda aleación: 18k Masa de oro: = 18 24 1000𝑔 Masa de oro: = 750g + x gramos de cobre Aleación resultante: 10,2k 𝑚𝑜𝑟𝑜 = 850𝑔 850 = 10.2 24 1120 + 𝑥 X = 880g 63 Resolución Clave: A Al fundir una aleación de oro con una cantidad de oro puro, cuyo peso es 1/15 de la aleación inicial, se obtuvo otra aleación cuya ley es 50 milésimas más que la de la aleación original. ¿Cuál es la ley en quilates de la primera aleación? A) 4,8 B) 6,2 C) 9,3 D) 12,5 E) 18 Problema 22 La aleación original: Masa 15 Ley L Masa de oro: = 𝟒, 𝟖𝑲 + oro puro Masa de oro: = 1 15 15 Aleación resultante: 𝐿 + 50 1000 𝑚𝑜𝑟𝑜 = 16 𝐿 + 5 100 15𝐿 + 1 = 16𝐿 + 80 100 L = 20% Masa de oro: = 1 = 15𝐿 64 Resolución Se tienen dos aleaciones cuyas leyes son L1 y L2, si se funden en la proporción de 2 a 3 y después en la proporción de 3 a 2, se observa que en el primer caso resulta una ley que es 2% mayor que la del segundo caso. ¿En qué porcentaje es mayor L2 con respecto a L1? A) 10,2 B) 10,3 C) 10,417 D) 10.5 E) 11,418 Problema 23 La aleación de ley L1: Con masa :2 +La aleación de ley L2: Con masa :3 𝐿𝑚1 = 2𝐿1 + 3𝐿2 5 La aleación de ley L1: Con masa :3 +La aleación de ley L2: Con masa :2 𝐿𝑚2 = 3𝐿1 + 2𝐿2 5 𝐿𝑚1 = 100 + 2 %𝐿𝑚2 2𝐿1 + 3𝐿2 5 = 102 100 3𝐿1 + 2𝐿2 5 50 2𝐿1 + 3𝐿2 = 51 3𝐿1 + 2𝐿2 48 𝐿2 = 53 𝐿1 𝐿2 = 110,417% 𝐿1 Mayor en 10,417% Clave: C 65 Resolución Problema 24 Soldadura de Ag+Cu ley L1 Con masa :m Masa de plata =m( L1 ) Masa de Cu ley L2 Soldadura de Ag+Cu 𝐿𝑚 = 𝐿1 + 2𝐿2 3 Ley = 0,400 Clave: C Se tiene dos soldaduras de Ag y Cu cuyas cantidades están en la relación de 1 a 2; además en una hay 12 gramos más de Ag y 18 gramos más de Cu que en la otra. ¿Qué ley tiene una de las soldaduras, sabiendo que al mezclarlas se obtiene una aleación cuya ley es 400 milésimas? A) 0,200 B) 0,300 C) 0,400 D) 0,500 E) 0,600 =m( 1 - L1 ) Con masa : 2m Masa de plata =2m( L2 ) Masa de Cu =2m( 1 - L2 ) = 400 1000 𝐿1 + 2𝐿2 = 1,2 2𝐿2 − 𝐿1 = 0,4 2𝑚(1 − 𝐿2) − 𝑚(1 − 𝐿1) = 18 2𝑚 −𝑚 − 12 = 18 𝑚 = 30 𝐿1 + 2𝐿2 = 1,2 2𝑚𝐿2 −𝑚𝐿1 = 12 𝐿1 = 0,4 𝐿2 = 0,4 66 A una aleación de 5 kilogramos de masa, que contiene 78% de plomo, 6% de estaño y 16% de antimonio, se le va a agregar el estaño y antimonio necesario para obtener otra aleación que contenga 42% de plomo, 42% estaño y 16% de antimonio. ¿Qué cantidad en kilogramos en total se debe agregar? A) 4,286 B) 4,385 C) 4,585 D) 5,125 E) 5,285 Problema 25 masa : 5 Kg masa plomo: 78%5 Kg Resolución masa plomo: 3,9 Kg En la aleación final esta masa es la misma masa : W Kg masa plomo: 42%W 3,9 = 42%𝑊 𝑊 = 3,9 0,42 𝐾𝑔 = 9,286 𝐾𝑔 Se debe agregar: (9,286 − 5 )𝐾𝑔 = 𝟒, 𝟐𝟖𝟔𝑲𝒈 Clave: A 67 Cierta dinamita contiene 75% de nitroglicerina y se utiliza en las minas donde no hay gas grisú. Para utilizar dinamita en las minas que tienen emanaciones de dicho gas, hay que agregar acetato de amonio. ¿Qué cantidad en kilogramos hay que agregar de este último compuesto, para obtener 20 kilogramos de una mezcla que solo contenga el 15% de nitroglicerina? A) 13 B) 14 C) 15 D) 16 E) 17 Problema 26 Resolución Nitroglicerina 75%m masa m + X kg de acetato de amonio Nitroglicerina 75%m =15%(20) 𝑚 = 15%(20) 75% = 4 𝑥 = 20 −m=16 Clave: D 68 Para fines de investigación se desea preparar 2553 g de amalgama cuya densidad sea 17,02 g/cm3. Determine la suma de las cifras de la cantidad de gramos que se requiere de material liga. DAu = 19,3 g/cc y DHg = 13,6 g/cc A) 11 B) 12 C) 13 D) 14 E) 15 𝑚𝐻𝑔 = 𝐷𝐻𝑔 𝑉𝐻𝑔 Problema 27 Resolución La relación en volumen: densidades Volúmenes 19,3 13,6 Densidad media 17,02 2,283,42 Oro mercurio 𝑉𝐴𝑢 𝑉𝐻𝑔 = 3,42 2,28 = 171 114 = 3 2 𝑉𝑎𝑚𝑎𝑙𝑔𝑎𝑚𝑎 = 2553𝑔 17,02 𝑔 𝑐𝑚3 = 150 𝑐𝑚3 = 13,6 2 5 150 𝑚𝐻𝑔 = 𝟖𝟏𝟔 𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠 Suma de cifras: 15 Clave: E 69 𝑉1 8 𝑉2 5 ∆𝑽 ≈ ∆𝑾 ∆𝑽 ≈ 𝟏𝟒 – 12 = 2 cc 𝟏𝟒 𝟐 = 𝟕 1 2 𝑨𝒑𝒍𝒊𝒄𝒂𝒏𝒅𝒐 𝒆𝒍 Principio de Arquímedes 𝟏𝟒 g 12 g𝑽𝟏 𝑽𝟐 = 𝟐 𝟏 𝒎𝟏 𝒎𝟐 = 𝑫𝟏𝒙𝑽𝟏 𝑫𝟐𝒙𝑽𝟐 = 𝟖 𝟓 𝒙 𝟐 𝟏 = 𝟏𝟔 𝟓 Resolución Clave: B Problema 28 ¿Cuál es la proporción en peso en que deben fundirse dos metales A y B cuyas densidades son 8g/cm3 y 5g/cm3 para obtener una aleación de la cual un pedazo de 14 g sumergido en agua pesa 12g? A) 4:5 B) 16:5 C) 3:1 D) 8:5 E) 2:1 70 Resolución Clave: E Considerando que el litro de alcohol puro cuesta 30 soles y que el gramo de oro puro cuesta S/ 180. Si despreciamos el precio del agua y la del cobre ¿cuántos soles menos costará 210 litros de una mezcla alcohólica de densidad 0,85 g/cm3, que 50 gramos de una aleación de oro y cobre de densidad 15 g/cm3. DAu = 19,3 g/cc, DOH = 0,79 g/cc y DCu = 9 g/cc. A) 1300 B) 1310,6 C) 1320 D) 2130,6 E) 2245,6 Problema 29 Cantidad Precio Valor Alcohol 150 30 4500 Oro 50(115,8/154,5) 180 6745,6 Diferencia de valores 2245,6 0,85 𝑔 𝑐𝑚3 = 0,79𝑉𝑎𝑙𝑐𝑜ℎ𝑜𝑙+1𝑉𝑎𝑔𝑢𝑎 210 …(1) Valcohol+Vagua=210…(2) 0,79 Valcohol+Vagua=178,5…(3) Valcohol=150, Vagua=60 𝑴𝟏 𝑴𝟐 = 𝑫𝟏(𝑫𝟐 −𝑫𝒎) 𝑫𝟐(𝑫𝒎 −𝑫𝟏) Proporción en masa 𝑀1 𝑀2 = 9(19,3−15) 19,3(15−9) 𝑀1 𝑀2 = 9(4,3) 19,3∗6 = 115,8 38,7 Dm=15 𝑔 𝑐𝑚3 Resolviendo (1) De (2) y (3): 71 Resolución La federación peruana de futbol encarga a una Joyería, la elaboración de la Copa LIGA 1 año 2021, que recibirá el campeón del futbol peruano. Se disponen de 750 g de oro de 90% de pureza. Después de recoger el trofeo se pesa dando 800 g; enseguida se sumerge en un recipiente lleno de agua y se observa que se desplazaba 50 cc de agua. Determine la cantidad de gramos de oro puro que se perdió en la fabricación en la joyería, si la Copa 2021, fue elaborada de una aleación de oro y cobre. Densidad del oro: 19 g/cm3; Densidad del cobre: 9 g/cm3 A)8 B)10 C) 12 D) 15 E)18 Problema 30 750 g de oro al 90% Oro puro 9 10 750𝑔 = 675𝑔 Se desplaza 50 cm3 𝑉𝐴𝑢 𝑉𝐶𝑢 = 16 − 9 19 − 16 𝐷𝑚 = 800 50 = 16 = 7 3 𝑉𝐴𝑢 = 7 10 50 = 35 𝑐𝑚3 𝑚𝐴𝑢 = 19 35= 665 Se pierde 10g Clave B
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