Biofísica 4 opción múltiple 6 Electricidad

Electricidad 6. ¿Cuál es la resistencia eléctrica de un artefacto evaporador de insecticida de potencia máxima 1 watt, conectado a la red de 220 V?

█ a) entre 45 y 100 kΩ        b) entre 10 y 45 kΩ      c) más de 100 kΩ

   d) entre 100 y 10000 Ω    e) entre 10 y 100 Ω       f) menos de 10 Ω

Pot = V * I = V^2 /R

donde

Pot = potencia = 1 W

V = voltaje (diferencia de potencial) = 220

I = intensidad = V / R

R = resistencia

Reemplazando y despejando R

R = V^2 / Pot = ( 220V)^2/ 1W = 48,4 kΩ  < ------ a)

Biofísica 4 opción múltiple 5 Electricidad

Electricidad 5. Se desea llevar a su punto de ebullición a presión normal un litro de agua que se halla inicialmente a 20°C, en cinco minutos. La potencia eléctrica que se necesita es un valor:

    a) menor que 400 watt

    b) entre 400 y 800 watt

█ c) entre 800 y 1600 watt

    d) entre 1600 y 3200 watt

    e) mayor que 3200 watt

Pot = Q/t

donde

Pot = potencia

Q = calor absorbido por el agua = M ce (Tf – Ti)

M = masa  = 1 L * densidad de agua = 1 kg = 1.000 gr

ce = calor especifico del agua = 4,187 J/gr ºC

Tf = punto de ebullición del agua = 100 ºC

Ti = temperatura inicial = 20ºC

t = tiempo = 5 min = 300 s

Reemplzando

Pot = 1.000 gr 4,187 J/gr  ºC ( 100ºC – 20ºC) / 300 s = 1.116,5 W  --------- c)

Biofísica 4 opción múltiple 4 Electricidad

Electricidad 4. Una persona toca el gabinete metálico de una tostadora en marcha con un buscapolos. Observa que el buscapolos enciende sólo mientras permanece en contacto. Eso ocurre debido a lo siguiente:

█ a) Hay una conexión accidental entre el gabinete y un cable, o falta la conexión a tierra.

Verdadera

Si el buscapolo enciende hay una corriente “circulando” por el gabinete.

b) Hay baja tensión en la red de alimentación.

Falso

Las variaciones en la tensión de la red no generan una corriente en el gabinete, el gabinete esta “aislado”.

c) El enchufe está en cortocircuito.

Falso

Si el enchufe está en cortocircuito, no circula corriente por ningún lugar de la tostadora, el buscapolo NO enciende.

d) Los cables están interrumpidos.

Falso

Si los cables están interrumpidos, no circula corriente por ningún lugar de la tostadora, el buscapolo NO enciende.

e) El buscapolos se encuentra defectuoso.

Falso

Si el buscapolo está defectuoso, NO enciende.

f) Este efecto ocurre porque la tostadora es de 110 V y se la conecta a 220V.

Falso

Si se conecta un equipo de 110 V  a 220 V, lo más probable que el equipo “se queme” y el buscapolo NO enciende

Biofísica 4 opción múltiple 3 Electricidad

Electricidad 3. ¿Cuánto indica el amperímetro de la figura?

a) 1 A        b) 0,8 A       █ c) 0,2 A       d) 0,25 A   e) 1,54 A     f) 0

Ley de Ohm

V = R I 

donde

V = potencial = 10 V

Req = resistencia equivalente

It = intensidad de corriente total

Req = R1 + ( 1/R2 + 1/R3)^-1 =  2 Ω + ( 1/10 Ω + 1/40 Ω)^-1 = 10 Ω

Reemplazando y despejando It

It = V /Req = 10 V / 10 Ω = 1 A < ----------- intensidad total del circuito

Diferencia de potencial en los extremos del paralelo

V23 = V – V1 = V – It R1 = 10 V – 1 A 2 Ω = 8 V < ---------- diferencia de potencial 23

Caida de potencial sobre R2

V23 = I2 R2

I2 = V23 / R2  = 8 V / 40 Ω  = 1/5 A = 0,20 A < ------------ intensidad en el amperimetro

Biofísica 4 opción múltiple 2 Electricidad

Electricidad 2. Supongamos que la máxima intensidad de corriente que puede pasar por una mano sin que impida funcionar a los músculos es de 14 mA. ¿Cuál debe ser la resistencia mínima desde la mano hasta el suelo para que al tocar accidentalmente un conductor a 220 V se pueda soltarlo?

a) 15,72 Ω         b) 3080 Ω         c) Infinito     █ d) 15720 Ω         e) 0 Ω              f) 64 Ω

Ley de Ohm

ΔV = R I 

Donde

ΔV = diferencia de potencial = 220 V

R = resistencia

I = intensidad de corriente = 14 mA = 14 x 10^-3 A

Reemplazando y despejando R

R = ΔV / I = 220 V / 14 x 10^-3 A  = 15.714 Ω  < ------------ resistencia

Biofísica 4 opción múltiple 1 Electricidad

Electricidad 1. Indique cuál de las afirmaciones siguientes es verdadera:

a) Se define la capacidad de un capacitor como la cantidad total de carga que puede almacenar.

Falso

Q = C ΔV

donde

Q = carga

C = capacidad

ΔV = diferencia de potencial

Despejando C   

C = Q / ΔV

b) La capacidad de un condensador depende de la diferencia de potencial entre sus placas.

Falso

Ver ítem a)

█ c) Un dieléctrico insertado entre las placas de un condensador incrementa su capacidad.

Verdadero

C = εo εr A / d  (definición de capacidad)

donde

C = capacidad

εo = constante dieléctrica del vacío

εr = constante relativa del material entre las placas (dieléctrico)

A = área de las placas del condensador

d = distancia entre placas del condensador

εr  > 1 à  C > Co (sin dieléctrico)

d) La capacidad equivalente de dos condensadores en serie es mayor que la de cada uno por separado.

Falso

Capacidad equivalente de dos condensadores en serie = la inversa de la suma de la inversa de las capacidades de cada uno por separado

Ceq = (1/C1 + 1/C2)^-1 

De la relación surge à  Ceq < C1 y Ceq < C2

e) La capacidad equivalente de dos condensadores en paralelo es igual que la de cada uno por separado.

Falso

Capacidad equivalente de dos condensadores en paralelo = suma de la capacidades de cada uno por separado.

Ceq = C1 + C2

De la relación surge à  Ceq >  C1 y Ceq > C2

f) Un dieléctrico insertado entre las placas de un condensador que se mantiene conectado a su fuente disminuye la energía que almacena.

Falso

U = 1/2 C ΔV²

Donde

U = energía almacenada en el condensador

C = capacidad

ΔV = diferencia de potencial

La energía almacenada es directamente proporcional a la capacidad

Ítem c) à εr  > 1 à  C > Co (sin dieléctrico) à U > Uo (sin dieléctrico)

Biofísica 3 opción múltiple 20 Segundo Principio

Termodinámica 20. Una cacerola contiene agua a 70°C. El sistema se enfría reversiblemente hasta que su temperatura iguala a la del ambiente que es de 22°C. Durante ese proceso se puede afirmar que:

a) El proceso se realiza  poniendo la cacerola en contacto con el ambiente.

Falso

La cacerola cede calor al medio ambiente ---------- >  proceso irreversible

b) La energía y la entropía del sistema disminuyen, la energía del universo no cambia y su entropía aumenta.

Falso

Si la reacción es reversible -------- > ΔS (universo) = 0

c) La energía del sistema disminuye, su entropía aumenta, y la energía y la entropía del universo no cambian.

Falso

El sistema disminuye su temperatura ------- > ΔU (sistema) < 0 y ΔS (sistema) < 0

█ d) La energía y la entropía del sistema disminuyen, y las del universo no cambian.

Verdadero

El sistema disminuye su temperatura ------- > ΔU (sistema) < 0 y ΔS (sistema) < 0

El calor cedido por la olla es absorbido por el medio, no hay trabajo   ----------- >  ΔU (universo) = 0

El proceso es reversible ----------- >  ΔS (universo) = 0

e) La energía del sistema disminuye, su entropía aumenta, la energía del universo no cambia y su entropía aumenta.

Falso

El sistema disminuye su temperatura ------- > ΔU (sistema) < 0 y ΔS (sistema) < 0

f) La energía y la entropía del medio exterior aumentan, la energía del universo no cambia y su entropía aumenta.

Falso

El proceso es reversible ----------- >  ΔS (universo) = 0