biofisica_29-11_claves turno 1 tema 2 final

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CLAVES TURNO 1 TEMA 2 
 
Ejercicio N°1 (1 punto) Marque con una cruz la opción correcta 
Considerando la ecuación de continuidad indique la relación correcta de velocidades del líquido que circula por 
la cañería del esquema 
Datos: S2=S3; r1=1,6 mm; r3=0,8 mm 
 
 
 a) V1 = V2 = V3 
X b) V2 = V3 > V1 
 c) V3 = V1 < V2 
 d) V2 = V3 < V1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Para poder resolver la relación de velocidades, calculamos primero las secciones de cada tramo. 
 
𝑆 = 𝜋𝑟2 
 
r1 = 1.6 mm = 0,16 cm S1 = 3,14 x (0,16 cm)2 = 3,14 x 0,0256 cm2 = 0,08 cm2 
r2 = r3 = 0,8 mm = 0,08 cm S3 = 3,14 x (0,08 cm)2 = 3,14 x 0,0064 cm2 = 0,02 cm2 
 
S1 = 0,08 cm2 S2 = 0,02 cm2 S3 = 0,02 cm2 
 
Para resolver la relación de velocidades, recurrimos a la ecuación de continuidad. 
 
C = S x v 
Recuerden que esta relación se cumple para cualquier sección total del sistema de cañerías considerado, por lo 
cual para nuestro sistema será: 
 
C = S1 x v1 = (S2 + S3) x vmedia 
 
S1 = 0,08 cm2 
S2 + S3 = 0,04 cm2 
 
Como S1 es mayor a la suma de S2 + S3, la velocidad en 1 será menor a la velocidad media en 2 y 3. A Su vez, las 
velocidades en 2 y 3 serán iguales. 
 
Ejercicio N°2 (1 punto) 
Se necesita transfundir un perro San Bernardo de 865 hg de peso. Para esto, se utilizará 1 x 106 mm3 de sangre 
que se encuentra refrigerada a 278 K pero para la transfusión se requiere la misma a 37°C. ¿Cuántas calorías se 
necesitan para dicho proceso? Datos Cesangre= 0,906 cal/g.°C; δsangre= 1,05 g/ml. 
 
 
 
 a) 3044,1 cal b) 35198 cal 
 c) 27611 cal d) 21345 cal 
X e) 30441 cal f) 1245,3 cal 
 
 
Temperatura inicial de la sangre = 278 K = 5°C 
Temperatura final de la sangre = 37°C 
 
Volumen de sangre a transfundir = 1 x 106 mm3 
 
1 mm3 __________ 0,001 cm3 
1 x 106 mm3______ x = 1000 cm3 
 
𝛿 = 
𝑚
𝑣
 
𝑚 = 𝛿 𝑥 𝑣 
𝑚 = 1,05
𝑔
𝑐𝑚3
𝑥 1000 𝑐𝑚3 
 
𝑚 = 1050 𝑔 
 
𝑄 = 𝑚 𝑥 𝐶𝑒 𝑥 (𝑇𝑓 − 𝑇𝑖) 
 
𝑄 = 1050𝑔 𝑥 0,906 
𝑐𝑎𝑙
𝑔 °𝐶
 𝑥 (37°𝐶 − 5°𝐶) 
 
𝑄 = 30441,6 𝑐𝑎𝑙 
 
 
Ejercicio N°3 (1 punto) Marque con una X la opción correcta 
Un haz de luz monocromático proviene del hielo e incide sobre el aire con un ángulo de 29°. Considerando que 
el rayo refractado se desvía 10° de su dirección original, calcule el ángulo límite del hielo respecto del aire. 
 
 
 
 a) 65° b) 0,76° 
 c) 1,49° d) 90° 
 e) 20,9° X f) 50° 
 
 
nhielo . sen 29° = 1 . sen 39° 
nhielo = 1,3 
 
1,3 . sen iL = 1 . sen 90° 
iL = 50,28° 
 
Ejercicio N°4(1 punto) 
En un osmómetro a 20 °C se coloca una solución acuosa de sacarosa 0,4 M; y se lo sumerge en un recipiente más 
grande con una solución acuosa de NaCl. ¿Qué concentración deberá tener dicha solución para que la columna 
de líquido ascienda 800 cm? Datos: Densidad de las soluciones 1,3 g/ml; R= 0,082 l.atm/K.mol; 1 atm = 1,013 
x106 barias= 1,013 x105 Pascales = 760 mmHg; g = 9,8 m/s2 
 
 
 
 a) 0,042 osm/l b) 1,41 osm/l 
X c) 0,36 osm/l d) 0,21 osm/l 
 e) 0,442 osm/l f) 0,61 osm/l 
 
T = 20°C = 293 K 
 
Ph = 1,3 g/cm3 . 980 cm/s2 . 800 cm = 1.019.200 b 
 
1,013 x 106 b______________1 atm 
1.019.200 b____________x= 1,01 atm 
 
Ph = Δπ = R.T.Δosm 
1,01 atm = 0,082 l.atm/K.mol . 293 K . Δosm 
Δosm = 0,042 osm/l 
 
Δosm = osmsacarosa - osmNaCl 
OsmNaCl = Osmsacarosa – Δosm 
OsmNaCl = 0,4 osm – 0,042 osm = 0,36 osm 
 
Ejercicio N°5 (1 punto) Marque con una X la opción correcta 
Un submarino que está sumergido en el mar soporta una presión total de 6,016 atm. Considerando que la 
densidad del agua del mar es de 1,037 g/cm3 ¿A qué profundidad se encuentra el submarino? 
Dato: 760 mmHg = 1,013x106 barias = 101300 Pa = 1 atm 
 
 
X a) 50 m b) 5996 cm 
 c) 500 cm d) 599 m 
 e) 5000 m f) 5996 m 
 
 
6,016 At = Pagua de mar + P atm 
 
6,016 At = Pagua de mar + 1 atmosférica 
 
Pagua de mar = 5,016 atm 
 
5,016 atm = 5081208 ba 
 
 5081208 ba= ʆ. g .h = 1,037 g/cm3 . 980 cm/s2 . h 
 
h= 5000 cm = 50 m 
 
 
Ejercicio N°6 (1 punto) 1,5 mol de un gas ideal que se encuentra en un estado A, a una temperatura de 390 K y a 
una Presión de 1,5 atm. El estado A se comprime a presión constante hasta un estado B, resultando que VB = 0,75 
VA. Calcule el trabajo(W) involucrado en el proceso y la variación de energía interna (ΔU) Dato: R = 0,082 l 
atm/Kmol = 2 cal/Kmol = 8,31 J/Kmol 
 
X a) WAB = –12 l atm ; ∆UAB < 0 b) WAB = 8 l atm ; ∆UAB > 0 
 c) WAB = 8 l atm ; ∆UAB = 0 d) WAB = –8 l atm ; ∆UAB = 0 
 e) WAB = 12 l atm ; ∆UAB < 0 f) WAB = 12 l atm ; ∆UAB > 0 
 
 
W = P . ∆V = 1,5 atm (Vb- Va) 
Va = n . r . T /Pa = [ 1,5 moles . (0,082 l.at /k mol) . 390 K ] / 1,5 atm = 31,98 l 
 
Vb = 0,75 Va = 23, 99 l 
 
W = P . AV = 1,5 atm (23,99- 31,98)l = - 12 l. at 
 
∆U es menor que cero puesto que la temperatura en el punto b es menor al punto a. 
 
 
 
 
Ejercicio N°7 (1 punto) 
En una arteria de 0,8 cm de diámetro, la sangre ingresa a una presión de 90 mmHg. A su vez, se conoce que la 
sangre circula a una velocidad de 1,4 m/s y la presión de salida es de 83 mmHg. A partir de esto, determine la 
longitud de la arteria. Dato: viscosidad de la sangre = 0,04 poise ; 760 mmHg = 1,013x106 barias = 1 atm 
 
 
 
 a) 3,3 cm b) 0,51 m 
 c) 33 mm d) 5,1 cm 
X e) 0,33 m f) 5,1 dm 
 
 
∆P = c. 8 . n . l / 3,14 . r4 
 
7 mmhg = C . 8 . 0,04 p . l / 3,14 . (0,4cm)4 
 
9330 ba = C . 8 . 0,04 p . l / 3,14 . 0,0256cm4 
 
Cálculo del Caudal: 
 
C = s. v = 3,14 . (0,4)2, cm2 . 140 cm/s = 70,34 cm3/s 
 
9330 ba = 70,34 cm3/s . 8 . 0,04 p . l / 3,14 . 0,0256cm4 
 
l = 33,3 cm = 0,33 m 
 
 
Ejercicio N°8 (1 punto) 
En la cima de una montaña de 4500 m de altura, se determina una presión atmosférica de 430 mmHg. 
Considerando que la mezcla de gases se mantiene constante y que a nivel del mar la presión parcial de O2 (PpO2) 
es de 0,21 atm, indique cuál será la PpO2, en atm. 
Datos: 760 mmHg = 1,013x106 barias = 101300 Pa = 1 atm 
 
 
 
 a) 0,4 atm X b) 0,119 atm 
 c) 90,3 atm d) 2,1 atm 
 e) 0,27 atm f) 0,21 atm 
 
 
Pp = Pt . Xmolar 
 
0,21 atm = 1 atm . Xo2 
 
Xo2 = 0,21 
 
PpO2 = 430 mmhg . 0,21 = 90,3 mmhg = 0,1188 atm 
 
Ejercicio N°9(1 punto) 
Indique cuál de las siguientes afirmaciones sobre MRUV es la correcta 
 a) La aceleración es constante al igual que la 
velocidad 
 b) Las unidades de aceleración y velocidad 
son las mismas 
 c) La velocidad cambia permanentemente y dicha 
variación es exponencial 
X d) La aceleración puede tener signo positivo 
o negativo 
 e) La aceleración cambia permanentemente y 
dicha variación es lineal 
 f) La aceleración siempre tiene signo 
positivo 
 
 
Ejercicio N°10 (1 punto) 
En un recipiente de 0,002 m3 se encuentra una mezcla de gases a 15°C, compuesta por 25% de oxígeno (O2), 70% 
de nitrógeno (N2) y el restante de dióxido de carbono (CO2). La presión que soporta el recipiente es de 820 mmHg. 
Indique el número de moles de CO2 que contiene el recipiente. Dato: R = 0,082 l.atm/K.mol 
 
 
 
 a) 0,046 moles b) 0,091 moles 
 c) 0,088 moles d) 0,312 moles 
X e) 0,0046 moles f) 0,0012 moles 
 
 
 
Volumen = 0,002 m3 T = 15°C = 288 K La proporción de CO2 en la mezcla es del 5% 
 
1 m3 = 1000 dm3 
0,002 m3 = 
0,002 𝑚3 𝑥 1000 𝑑𝑚3
1𝑚3
 = 2 dm3 = 2 litros 
 
Ptotal = 820 mmHg = 1,079 atm 
 
Pp CO2 = Ptotal x XCO2 = 1,079 atm x 0,05 = 0,054 atm 
 
nCO2 = 
𝑃 𝑥 𝑉
𝑅 𝑥 𝑇
 = 
0,054 𝑎𝑡𝑚 𝑥 2𝑙
0,082
𝑙 𝑎𝑡𝑚
𝐾 𝑚𝑜𝑙
 𝑥 288 𝐾
 = 0,0046 moles = 4,6 x 10-3 moles