Biofísica UBA XXI Final Oct 32. Fisicoquímica

32. Indique la opción correcta para el factor “i” de van´t Hoff en una solución , estudiado en la Unidad :

 

i = factor de Van´t Hoff = υ g

υ = número de iones

g = grado de disolución = coeficiente osmótico

 

 Toma siempre el mismo valor para las soluciones electrolíticas

Falso

Depende del número de iones en que se disocia cada sustancia

 

 Depende del volumen considerado en la solución

Falso

No depende del volumen

 

 Es independiente de la concentración de la solución

Falso

El grado de disolución (g) ------------ depende de la concentración

 

█ Aumenta al disminuir la concentración de la solución

Verdadero

disminuye la concentración ------------- aumenta el grado de disolución (g)

------------ aumenta i = υ g

 

 Disminuye al disminuir la concentración de la solución

Falso

disminuye la concentración ------------- aumenta el grado de disolución (g)

------------ aumenta i = υ g

 

Biofísica UBA XXI Final Oct 31. Termodinámica

31. Si 27 g de un gas ideal se expanden a presión constante siendo su variación de volumen 6,5 L, sabiendo que se encuentra a una presión de 0,8 atm y que su variación de temperatura fue de 35 K, determine la variación de energía interna del proceso.

Datos cp: 0,24 cal/grºC; R = 0,082 L.atm /mol.K = 2 cal/mol.K = 8,31 J/mol.K

 

 a. 69,6 cal

 b. -1669,07 cal

█ c. 99,97 cal

 d. 353,63 cal

 e. 221,6 cal

 

 

ΔU = Q – L

 

Donde

ΔU = variación de la energía interna

 

Q = calor absorbido o cedido = m cp ΔT

m = masa = 27 gr

cp = calor especifico a presión constante = 0,24 cal/ gr ºC

ΔT = variación de la temperatura = 35 K = 35 ºC

 

L = trabajo a presión constante = P ΔV

P = presión = 0,8 atm

ΔV = variación de volumen = 6,5 L

 

Reemplazando

ΔU = 27 g 0,24 cal/gr ºC 35ºC – 0,8 atm 6,5 L (2 cal/mol.K / 0,082 L.atm / mol.K)

ΔU =  99,97 cal

 

 

Biofísica UBA XXI Final Oct 30. Mecánica

30. Al rato de salir a caminar, Camila se frena para revisar su mochila y se da cuenta que se olvidó el celular, por lo que decide volver corriendo a su casa. Llega 6 minutos más tarde a razón de 4m/s. Determine la aceleración con lo que lo hizo.

  

     0,011                  █ m/s2              dm/s2              cm/s2

 

Ecuación horaria de la velocidad

v = vo + a t

 

donde

v = velocidad en el instante t = 4 m/s

vo = velocidad inicial = 0

a = aceleración

t = tiempo transcurrido = 6 minutos = 360 seg

 

reemplazando y despejando a

a = v / t = 4 m/s / 360 s = 0,011 m/s²

 

Biofísica UBA XXI Final Oct 29. Fluidos

29. Determine el número de moles de oxígeno en una mezcla de gases que se encuentra en un recipiente adiabático de 2 dm de alto, 50 cm de ancho y 0,4 m de profundidad. La mezcla ejerce una presión de 1,649 mmHg. Siendo el 27% de la misma ocupada por oxígeno. La mezcla se encuentra a – 18 °C.

Datos: R: 0,082 L.atm/K.mol; 760mmHg = 1 atm = 1,013.10⁶ ba = 1,013.10⁵ Pa.

 

 a. 5,15  moles

 b. 0,11 moles

 c. 1,78 moles

█ d. 1,12 moles

 e. 3,03 moles

 

P V = n R T (ecuación de estado de los gases ideales)

 

Donde

P = presión = 1.649 mmHg  1 atm/760 mm Hg = 2,17 atm

 

V = volumen = alto * ancho * profundidad

Alto = 2 dm

Ancho = 50 cm = 5 dm

Profundidad = 0,4 m = 4 dm

 

Volumen = 2 dm 5 dm 4 dm = 40 dm³ = 40 L

 

n = número de moles

R = constante de estado = 0,082 L.atm / mol. K

T = temperatura = - 18 º C + 273 = 255 K

 

Reemplazando y despejando n

 

n  = P V / (R T) = 2,17 atm 40 L / (0,082 L.atm / mol. K 255 K) = 4,15 moles

 

nO2 = 27% * 4,15 moles = 1,12 moles de Oxigeno

 

 

Biofísica UBA XXI Final Oct 28. Fisicoquímica

28. Calcule el gradiente de concentración de glicerol entre ambas caras de una membrana celular sabiendo que:

·                     el flujo es de 1,55 x 10^-11 mol/cm².s,

·                     el espesor de la membrana es de 2 nm y

·                     la permeabilidad al glicerol: 1,2 x 10^-5 cm/s

   6,46                        

█ mol/cm4           mol/cm3.s           mol/cm.s            mol/s           mol.s/cm 

 

 

φ = - D A ΔC / Δx (Ley de Fick)

 

donde

φ = flujo de partículas

A = Area de la membrana

Φ = densidad de flujo = φ / A = 1,55 x 10^-11 moles/cm²s

Δx = espesor de la membrana = 2 nm = 2 x 10^-7 cm

D = coeficiente de difusión

P = D/ Δx = permeabilidad = 1,2 x 10^-5 cm/s

ΔC = variación de la concentración

G = ΔC/Δx = gradiente de la concentración

 

Reemplazando

Φ = - P Δx G

 

despejando G

G = Φ / (P Δx) = 1,55x10^-11 mol/cm².s / (1,2x10^-5 cm/s 2x10^-7 cm) = 6,46 mol/cm⁴

Biofísica UBA XXI Final Oct 27. Ondas

27. Determine el ángulo límite entre dos medios, rubí y glicerina.

Datos: n rubí = 1,77 ; n glicerina = 1,49

 

█ a. 57,14º

 b. 0,031º

 c. 0,84º

 d. 0,015º

 e. 90º

 

n rubí sen i = n glicerina sen 90º (Ley de Snell - ángulo limite)

 

donde

n rubí = índice de refracción del rubí = 1,77

i = ángulo limite

n glicerina  = índice de refracción de la glicerina = 1,49

 

reemplazando y despejando sen i

sen i =  n glicerina / n rubí = 1,49 / 1,77

i = arc sen (1,49 / 1,77) = 57,33º -------------- ángulo límite

Biofísica UBA XXI Final Oct 26. Fisicoquímica

26. Se deben inyectar 400 ml de una solución acuosa de glucosa 0,17 M a un paciente. Para ello se debe lograr que sea iso osmolar con el plasma. Que masa de NaCl totalmente disociado debe agregarse?

Datos: Osmolaridad plasma = 310 mosm/L; Mr NaCl = 58,5 g/mol

 

         1,64                                      █ g              mol              osmol

 

Osm = Osm glucosa + Osm NaCl = Osm Plasma (iso osmolar)

 

donde

Osm glucosa = 0,17 M = 0,17 moles / L

 

Osm NaCl = osmolaridad de la solución = M i

M = molaridad de NaCl = moles / V

moles = masa / Mr

masa = masa de NaCl

Mr = masa molar = 58,5 gr/ mol

V = Volumen = 400 ml = 0,400 L

i = factor de Van´t Hoff = υ g

υ = número de iones por partícula = 2 (NaCl se disocia en 2 iones)

g = grado de disociación = 1 (totalmente disociado)

 

Osm plasma = 310 mosm/L = 0,310 osm/L

 

Reemplazando

Osm plasma – Osm glucosa = (masa / Mr) / V * (υ g)

 

despejando masa

masa = (Osm plasma – Osm glucosa) Mr V / ((υ g)

masa = (0,310 osm/ L – 0,17 osm/L) 58,5 gr 0,400 L / (2 *1) = 1,638 gr