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REGLA DE MEZCLA - Conceptos Previos - Mezcla de sustancias homogéneas - Mezcla Alcohólica - Mezcla de metales o Aleación ARITMÉTICA – SEM 4 Objetivos • Conocer el concepto de mezcla y su aplicación en situaciones de nuestro contexto • Determinar el precio promedio, al mezclar dos o mas sustancias homogéneas de diferentes precios. • Determinar el grado alcohólico de una mezcla alcohólica y calcular el grado promedio al mezclar dos o más sustancias de diferentes grados. • Determinar la ley y la liga de una aleación y calcular la ley media que se obtiene al mezclar dos o más metales de diferentes leyes Introducción En un contexto comercial, en diferentes situaciones se mezclan sustancias , para obtener un beneficio adicional, como obtener mayor ganancia, obtener otra variedad del producto o simplemente que el producto tenga salida. Por tal motivo surge la situación de mezclar sustancias. Entenderemos por MEZCLA a la unión de 2 o mas sustancias, en la cual cada uno mantiene sus mismas propiedades físicas. Entenderemos por REGLA DE MEZCLA a aquel procedimiento aritmético, que nos permite en particular encontrar por ejemplo el precio medio, al mezclar 2 o más sustancias homogéneas de diferentes precios. También nos permite calcular las cantidades de sustancias diferentes (de diferente precio) al conocer los respectivos precios unitarios y el precio medio de la mezcla obtenida. MEZCLA DE SUSTANCIAS HOMOGÉNEAS Cuando se mezcla arroz de diferente calidad, café de diferente calidad, azúcar de diferente calidad etc. Algunos casos son: * * Cuando se mezcla vino de diferente calidad, aceite de diferente calidad, etc. Precio Medio (Pm) Llamado también precio promedio o precio de equilibrio, es aquel precio que se obtiene al mezclar dos o más sustancias homogéneas de diferentes precios, en el cual no se gana ni se pierde. Ejemplo Explicativo: Juan es un comerciante de abarrotes y mezcla 10 kg de sémola de S/ 2 el Kg con 20Kg de sémola de S/5 el Kg. Calcule: a) El Precio Medio b) El Precio de venta, si desea ganar el 20% 10Kg S/ 2 20Kg S/ 5 30Kg Pm Se observa: Pm = S/ 2 (10) + S/ 5 (20) (10) + (20) Pm = S/120 30 = S/ 4 Dando respuesta: a) Pm = S/ 4 b) Pv = S/ 4 + 20%(S/ 4) → Pv = S/ 4,8 De lo anterior se deduce: Pm = ( COSTO TOTAL ) ( CANTIDAD TOTAL ) En general, sean: C1 , C2 y C3: Las cantidades de las sustancias homogéneas a mezclar P1 , P2 y P3: Sus respectivos precios unitarios Se cumple: Pm = +C1 x P1 C2 x P2 + C3 x P3 C1 + C2 + C3 Además: < Pm < Menor Precio Mayor Precio * * Pm = Pc → Pv = Pm + G Del ejemplo inicial: 10Kg S/ 2 20Kg S/ 5 30Kg Pm=S/4 También se observa: Gana Precio (S/4 – S/2 ) x 10 Pierde Precio (S/5 – S/4 ) x 20 S/20 S/20= = Entonces también se cumplirá: Ganancia Aparente (De Precio) = Pérdida Aparente (De Precio) Aplicación 1 Un comerciante tiene 2 calidades de café de S/90 y S/75 el Kg, los cuales los mezcla en la relación de 1 a 2, respectivamente. Si desea ganar el 10%, ¿a cómo debe vender el Kg de mezcla? Resolución Del enunciado: S/90 S/75 n 2n + Pm 3n Pm = S/90 x n + S/75 x 2n 3n = S/ 80 Calculamos el Precio medio Calculamos el Precio de venta Pv = Pm + 10%Pm Pv = 110%80 = 88 Aplicación 2 Luis es un vendedor inescrupuloso que mezcla 80L de vino de S/30 el litro, con 50L de vino de S/40 el litro y cierta cantidad de agua. Si al final obtuvo vino de S/ 35 el litro, ¿Cuantos litro de agua agregó? Resolución Del enunciado: Volumen Precio 80 S/30 50 S/40 Agua: N S/0 Se considerará al precio del agua : S/ 0 Pm = S/35 Aplicamos : G.A. (De Precio) = P.A.(De precio) G S/5 x 80 P = S/5 x 500 G + S/35 x N 400 + 35 x N = 2500 ∴ N = 60 MEZCLA DE ALCOHÓLICA Cuando se mezcla alcoholes medicinales de diferentes grados de pureza. Algunos casos son: * * Cuando se mezcla bebidas alcohólicas de diferentes grados de pureza Grado de una mezcla alcohólica (G°) Es la relación que existe entre el volumen de alcohol puro y el volumen total de la mezcla expresado en tanto por ciento, que a nivel comercial se expresa en Grados (G° ), es decir: G° = ( Volumen de alcohol puro) ( Volumen Total) x 100% Ejemplo 1: Alcohol: Agua: 35 L 15 L 50 L G° = 15 50 x 100% G° = 30% <> 30° Ejemplo 2: Se tiene un frasco de 120 ml de alcohol de 70 ° Significa que el 70% del volumen total es alcohol puro Voh puro= 70%(120) = 84 ml Grado Medio (Gm°) Es aquel grado que se obtiene al mezclar dos o más sustancias alcohólicas de diferentes grados. Ejemplo Explicativo: Miguel es un químico farmacéutico que hace un experimento mezclando 30L de alcohol de 70° con 20L de alcohol de 90°. Calcule el grado medio (Gm°) de alcohol resultante. Recordemos que: Grado de alcohol puro = 100% <> 100° Grado del agua pura = 0% <> 0° 30 L 70° 20 L 90° 50 L Gm° Evaluando la cantidad de alcohol puro: Gm% (50) = 70% (30) + 90% (20) Gm°= 70° (30) + 90° (20) (30) + (20) Gm°= 78° Expresándolo en grados y despejando: ∴ El grado medio de la mezcla alcohólica es de 78° En general, sean: V1 , V2 y V3 : Los volúmenes de las sustancias alcohólicas a mezclar G1°, G2° y G3°: Sus respectivos grados de pureza Se cumple: Gm° = +V1 x G1° V2 x G2° + V3x G3° V1 + V2 + V3 También se observa: (78° – 70° ) x 30 (90° – 78° ) x 20 240 240= = Entonces también se cumplirá: Ganancia Aparente (De Grado) = Pérdida Aparente (De Grado) Gana Grado Pierde Grado= 78° Aplicación 3 Un laboratorista mezcla 2 litros de alcohol de 60° con 6 litros de alcohol de G°, Si al final obtiene alcohol de 75°. Calcule el valor de G. Resolución 2 L 6 L Del enunciado: 60° G° + 8 L Gm° = 75° Gm° = 2 x 60° + 6 x G° 8 = 75° Evaluamos el grado medio: 120 + 6 x G = 600 ∴ G = 80 Aplicación 4 Se mezcla alcohol de 40° y 64° con agua, y se obtiene 160 L de alcohol de 32°. Si los volúmenes de alcohol de 64° y la cantidad de agua son entre sí como 3 es a 5, halle cuantos litros de alcohol de 40 ° se utilizó. Resolución Del enunciado: Volumen Grado 160 - 8K 40° 3K 64° Agua: 5K 0° Gm° = 32° P P G TOTAL 160 Aplicamos : G.A. (De grado) = P.A.(De grado) = 8° x (160 – 8k) + 32° x 3k32° x 5k 4 1 4 20k = 160 + 4k → k = 10 ∴ 160 - 8K = 80 MEZCLA DE METALES (ALEACIÓN) Cuando se mezcla metales tales como oro y cobre. Algunos casos son: * * Cuando se mezcla metales tales como plata y zinc. Clasificación de los metales Para nuestro estudio a los metales los clasificaremos en: METALES FINOS: Oro, plata, platino, mercurio, etc. METALES ORDINARIOS: Cobre, hierro, níquel, zinc, etc. Ley de una Aleación (Ley) Es la relación que existe entre el peso de metal fino y el peso total de la aleación, expresado generalmente en milésimas, es decir: Ley = ( Peso del metal fino) ( Peso Total) Ejemplo: Oro Liga de una Aleación (Liga) Es la relación que existe entre el peso de metal ordinario y el peso total de la aleación, expresado generalmente en milésimas, es decir: Liga = ( Peso del metal ordinario) ( Peso Total) cobre 60g 20g Ley = 60 80 Se tiene la aleación: = 0,750 “750 milésimas”→ Se lee: Liga = 20 80 = 0,250 “250 milésimas”→ Se lee: Peso total: 80g “Significa que los 3/4 del peso total es metal fino” “Significa que 1/4 del peso total es metal ordinario” Del ejemplo anterior; Para una misma aleación de metal fino y metal ordinario se cumple: Ley + Liga = 1 Además: Para el metal fino puro* Ley = 1 Liga = 0 Para el metal ordinario puro* Ley = 0 Liga = 1 Observación: A nivel comercial, la ley de las aleaciones con oro se expresa en QUILATES(K), asignándosele al oro puro una ley de 24K. Por ejemplo: Oro de 18k, significa: “18 partes es oro puro y 6 partes es metal ordinario” Oro de 15k, significa: “15 partes es oro puro y 9 partes es metal ordinario” Para expresar la ley de QUILATES en MILÉSIMAS se utiliza lo siguiente: LEY (En milésimas) = LEY (En quilates) 24 Por ejemplo: * 18K → LEY (En milésimas) = 18 24 = 0,750 * 15K → LEY = 15 24 = 0,625Ley Media (Leym) Es aquella ley que se obtiene al mezclar dos o más metales de diferentes leyes, mediante el proceso de fundición. Ejemplo Explicativo: Evaristo es un orfebre que desea fabricar una pulsera de plata, para lo cual funde 12g de plata de 0,800 de ley con 20g de plata de 0,900 de ley. Calcule la ley media (Leym) obtenida 16 g Ley = 0,800 Ley = 0,900 24 g Pulsera 40 g Leym Evaluando la cantidad de metal fino: 8 10 (40)Leym = (16) + 9 10 (24) Expresándolo en milésimas y despejando: Leym = 0,800 (16) + 0,900 (24) (16) + (24) Leym = 0,860 ∴ La ley media de la aleación es 860 milésimas En general, sean: W1 , W2 y W3 : Los pesos de los metales a fundir L1 , L2 y L3 : Sus respectivas leyes de alación Se cumple: Leym = +W1 x L1 W2 x L2 + W3x L3 W1 + W2 + W3 También se observa: = 0,860 Gana Ley (0,860 – 0,800) x 16 Pierde Ley (0,900 – 0,860) x 24 0,960 0,960= = Entonces también se cumplirá: Ganancia Aparente (De Ley) = Pérdida Aparente (De Ley) Aplicación 5 Se tienen dos barras de oro, en la primera el 80% del peso total es oro y en la segunda el 75% de su peso es oro, siendo esta el cuádruple de la anterior. Si se mezclan, determine la pureza resultante de dicha mezcla. .Resolución Del enunciado: (EXAMEN UNI 2018 –II) + =W 4W 5W L1= 0,800 L2 = 0,750 Leym = ? ? Calculamos la ley media: Leym = 0,800 (W) + 0,750 (4W) W + 4W Leym = 0,760∴ Aplicación 6 Juan funde 60g de oro de 18 quilates con 20g de cobre, ¿cuantos gramos de oro puro deberá agregar para obtener oro de 16 quilates? .Resolución Del enunciado: Peso Ley 60 18k 20 0k Oro puro: W 24k 𝐋𝒆𝒚𝒎 = 16k P G P Cobre: Aplicamos : G.A. (De Ley) = P.A.(De Ley) = 2 x 60 16 x 20 + 8 x W 320 = 120 + 8 x W ∴ W = 25 www.a cadem i a ce s a r v a l l e j o . e du . pe
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