1P 1C 2022 T4 CLAVES docx

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FÍSICA E INTRODUCCIÓN A LA BIOFÍSICA (53)
1º PARCIAL
03/05/2022- 2º TURNO TEMA 4Hoja 1 de 2
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Lea atentamente cada pregunta y responda en los espacios pautados. En las preguntas de opción múltiple, marque con una cruz 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. En las preguntas de
respuesta numérica, coloque el resultado numérico y la unidad correspondiente. Duración del examen: 1:30h
Ejercicio N°1 (1 punto) Marque con una cruz la opción correcta
Considerando lo leído respecto a energía interna en la unidad 3, indique la respuesta correcta respecto a la variación de energía
interna (ΔU) de un gas:
a) Depende de la variación de volumen b) Depende de la variación de presión
X c) Depende de la variación de temperatura d) Disminuye un 50% cuando la temperatura se duplica
e) No depende de la temperatura f) Aumenta al disminuir la temperatura
La energía interna de un gas depende de la temperatura del gas. Si aumenta la temperatura del gas, la energía interna aumenta.
Si disminuye la temperatura del gas, la energía interna disminuye. Si la temperatura del gas no cambia, no cambia su energía
interna.
Ejercicio N°2 (1 punto)
Se deja caer al fondo de un vaso con líquido una pastilla para la acidez. Calcule la presión total que soporta la misma teniendo
en cuenta que el vaso se encuentra abierto en su parte superior. Datos: δlíquido= 14 dg/cm3, altura: 30 dm, g= 9,8 m/s2 ,
1,013.106 barias = 1,013.105 pascales = 760 mmHg = 1 atm
Respuesta: ………1,41 atm…………………..…….
δlíquido= 14 dg/cm3 = 1,4 g/cm3 ; h = 30 dm = 300 cm ; g = 980 cm/s2 
Ph = δ . g . h 
Ph = 1,4 g/cm3 . 980 cm/s2 . 300 cm 
Ph = 411600 barias
1,013 . 106 barias ______ 1 atm
411600 barias____ x= 0,41 atm
Al estar el vaso abierto en su parte superior debemos tener en cuenta la presión atmosférica.
Ptotal = Ph + Patmosférica
Ptotal = 0,41 atm + 1 atm
Ptotal = 1,41 atm
Ejercicio N°3 (1 punto)
Por un caño horizontal de sección variable fluye un líquido ideal con flujo laminar y régimen estacionario, desde un punto A
hacia un punto B, como muestra la figura. El caudal que ingresa por el punto A es de 1,8 L/min. Si la sección en B (SB) es de 4
cm2 y es el doble que la sección en A (SA), indique la diferencia de presión entre los puntos A y B. Datos: Densidad del líquido
800 Kg/m3. 1,013.106 barias=1,013.105 Pascal. Los puntos A y B se encuentran a la misma altura.
Respuesta: ………67,5 b…………………..
C= 1,8 L/min = 1800 cm3/60 s= 30 cm3/s 
Si 2SB= SA SA= 4 cm
2/2= 2 cm2 
C= SB. VB C= SA. VA
30 cm3/s= 4 cm2 . VB 30 cm
3/s = 2 cm2 . VA
7,5 cm/s = VB 15 cm/s= VA
 
PB+ EPB+ ECB= PA + EPA + ECA
PB + 0 + ½. 0,8 g/cm
3. (7,5 cm/s)2= PA + 0 + ½ 0,8 g/cm
3. (15 cm/s)2
PB + 22,5 barias = PA + 90 barias
PB – PA= 67,5 barias
Ejercicio N°4 (1 punto)
Determine la cantidad de calor que se transmite durante 10 s a lo largo de una varilla de metal de 0,25 cm de radio y una
longitud de 27,5 cm, sabiendo que la diferencia de temperatura entre sus extremos es de 45 °C.
Dato: K = 0,0128 Kcal/(ms°C)
Respuesta: …………… 4,18.10-4 Kcal……………..…….
A= π x r2
A=π x (0,25 cm)2= 0,196 cm2
10.000 cm2--------- 1 m2
0,196 cm2----------- 1,96x10-5 m2
100 cm ----------- 1 m
27,5 cm ----------- 0,275 m
𝑄
𝑡 = 
𝐾 𝑥 𝐴 𝑥 Δ𝑇
Δ𝑥
𝑄 = 𝐾 𝑥 𝐴 𝑥 Δ𝑇 𝑥 𝑡Δ𝑥
𝑄 =
0,0128 𝑘𝑐𝑎𝑙𝑚𝑠𝐶 𝑥 1,96𝑥10
−5𝑚2 𝑥 45 𝐶 𝑥 10 𝑠
0,275 𝑚
Q= 4,18.10-4 Kcal
Ejercicio N°5 (1 punto)
Determine la constante de Henry de un gas A que se encuentra disuelto en agua. El gas “A” representa el 20% de una mezcla
que además contiene 30% de oxígeno y 50% de nitrógeno logrando una presión total de 815 mmHg.
Datos: [A] = 0,05 M; 1 atm = 760 mmHg = 1013000 b = 101300 P
Respuesta: ……………… 0,238 M/atm…………..…….
PpA = PT . XA
PpA = 815 mmHg . 0,2 = 163 mmHg
760 mmHg_______________1 atm
163 mmHg__________x = 0,21 atm
[A] = K . PpA
K = [A]/PpA
K = 0,05 M/0,21 atm
K = 0,238 M/atm
Ejercicio N°6 (1 punto)
Un objeto es disparado verticalmente hacia arriba. Sabiendo que a los 20 s el mismo alcanzó una altura de 80 m, indique la
velocidad inicial del objeto. Desprecie el rozamiento. Dato: g= 9,8 m/s2.
Respuesta: …………… 102 m/s……………..…….
Y= Y0 + V0. (t-t0) + ½ a. (t-t0)
2
80 m= 0 m + V0. 20 s + ½ (-9,8 m/s
2). (20 s)2
80 m= V0. 20 s – 1960 m
2040 m/ 20 s = V0
102 m/s = V0
Ejercicio N°7 (1 punto)
Un bloque de hielo de 145 g (Ti -25 °C) se pone en contacto con 156 g de agua líquida que se encuentra a una temperatura de
32 °C. Se observa que una vez que se llega al equilibrio térmico la temperatura es de 0 °C. Determinar la masa de agua en
estado líquido en dicho estado de equilibrio.
Datos: Cehielo = 0,5 cal/g°C; Ceagua = 1 cal/g°C; Cevapor de agua = 0,45 cal/g°C; Cfusión agua = 80 cal/g; Cvaporización agua = 540 cal/g 
Respuesta: ……………… 195,74 g…………..…….
Llamaremos mf a la masa de hielo fundida.
mhielo . Cehielo . ∆Thielo + mf . Cfusión agua + magua . Ceagua . ∆Tagua = 0
Reemplazamos:
145 g . 0,5 cal/g°C . [0 °C – (-25 °C)] + mf . 80 cal/g + 156 g . 1 cal/g°C . (0°C – 32 °C) = 0
1812,5 cal + 80 cal/g . mf – 4992 cal = 0
- 3179,5 cal + 80 cal/g . mf = 0
mf = 3179,5 cal80 cal/g
mf = 39,74 g 
Es decir que se funden 39,74 g de hielo.
Masa final de agua = 156 g + 39,74 g = 195,74 g de agua en estado líquido
Ejercicio N°8 (1 punto) Marque con una cruz la opción correcta
Teniendo en cuenta sus conocimientos sobre presión de vapor de un solvente indique cuál de las siguientes afirmaciones es
correcta.
a) La presión de vapor depende de las fuerzas de atracción y el volumen del líquido.
b) La presión de vapor depende de la temperatura y el volumen del líquido.
c) La presión de vapor depende del área ocupada por la interfase líquido-vapor y de la temperatura.
d) La presión de vapor depende del tipo de solvente y el volumen del líquido.
X e) La presión de vapor depende del tipo de solvente y de la temperatura.
f) La presión de vapor depende de la temperatura y el volumen del recipiente.
La presión de vapor depende del tipo de solvente y de la temperatura. A mayor temperatura, mayor es la presión de vapor
para un solvente determinado.
Ejercicio N°9 (1 punto)
Un vehículo se desplaza a velocidad constante a lo largo de un camino. A continuación se grafica su posición en función del
tiempo transcurrido. Considerando dicho gráfico calcule la velocidad del vehículo.
Respuesta:……………56,25 m/s…………
X = Xo + V . t
1km……………...1000 m
45km……………...45000 m
X = Xo + V . t
45000 m = 0 + V . 800s
v = 56,25 m/s
Ejercicio N°10 (1 punto)
Se repite la experiencia del equivalente mecánico del calor de Joule utilizando un recipiente adiabático similar al de la
experiencia original, con 2 litros de un líquido en su interior. Sabiendo que el aumento de temperatura fue de 2 Kelvin, y que las
pesas cayeron 120 veces, calcule la altura de la que caen las pesas. Datos: g = 9,8m/s2, masa pesas = 3kg, densidad del líquido =
0,789g/cm3, Ce líquido = 0,58 cal/g°C, equivalente mecánico del calor = 4,18 J/caloría
Respuesta:…………… 1,084 m……………..…….
δ = 0,789g/cm3 = m / v
0,789g/cm3 . 2000 cm³ = 1578 g
Q = m . Ce . (Tf – Ti)
Q = 1578 g . 0,58 cal/g°C . 2°C = 1830.48 cal
1 caloría ……………….4,18 joules
1830 calorías……………7651.41 Joules
W = 2 . n . P . h
7651.41 Joules = 2 . 120 . 3kg . 9,8m/s2 . h
h = 1,084 m