Biofísica UBA XXI Final Oct 80. Electricidad

80.   Con los datos del circuito, calcular la diferencia de potencial en R1

 

 

Datos

R1 = 5 Ω

R2 = 10 Ω

R3 = 7 Ω

Vpila = 30 V

 

             6,82                             █ Volt               Ampere               Ohm

 

V = R I (Ley de Ohm)

 

donde

V = diferencia de potencial

R = resistencia

I = intensidad

 

Resistencias en serie

Req = R1 + R2 + R3 = 5 Ω + 10 Ω + 7 Ω = 22 Ω

 

Reemplazando y despejando I

I = V / R = 30 V / 22 Ω = 1,36 A  (del circuito)

 

Reemplazando en R1

V1 = R1 * I = 5 Ω * 1,36 A = 6,82 V   -----------------

 

 

Biofísica UBA XXI Final Oct 79. Ondas

79. Determine el ángulo límite de un haz de luz que pasa de la leche al aire.

Datos:  n aire = 1;  V leche = 2,22  10⁸ m/s; C = 300.000 km/s

 

 a. 66,67º

 b. 90º

 c. 0,74º

 d 0,077º

█ e. 47,73º

 

 

n leche sen il = n aire sen 90º

 

donde

n leche = índice de refracción de leche = C / V

C = velocidad de la luz en el aire = 300.000 km/s = 3 x 10⁸ m/s

V = velocidad de la luz en el leche = 2,22 x 10⁸ m/s

il = índice limite

n aire = índice de refracción de aire = 1

 

reemplazando y despejando il

sen il =  n aire / n leche = 1 / (C / V) = V / C  =  2,22 x 10⁸ m/s / 3 x 10⁸ m/s

il = arc sen ( 2,22 / 3 ) = 47,73º -------------- ángulo límite

 

Biofísica UBA XXI Final Oct 78. Fisicoquímica

78. Calcule a qué temperatura debe estar una solución acuosa 0,2 M de NaCl (g= 0,8) para que tenga la misma presión osmótica que una solución acuosa de K₂SO₄ 0,1 M, totalmente disociado, que se encuentra a 27°C.

Dato: R = 0,082 l.atm/K.mol = 8,31 J/K.mol = 2 cal/K.mol; g= 9,8 m/s²;

1 atm = 1,013 x 10⁶ barias = 1,013 x 10⁵ Pascales

 

 

            281,25                      █ K            ºC

 

 

Π = Osm R T (ecuación de Van´t Hoff)

 

donde

Π = presión osmótica

Osm = osmolaridad = M  i  

M = molaridad
i = factor de Van´t Hoff = υ g
υ = cantidad de iones

g = grado de disolución

R  = constante de los gases = 0,082 L atm / mol K

T = temperatura

 

Para el K₂SO₄

 

Π (K₂SO₄) = presión osmótica

Osm = osmolaridad = M   i  

M = molaridad = 0,1 moles / litro

i = factor de Van´t Hoff = υ g

υ = cantidad de iones = 3

g = grado de disolución = 1

T = temperatura = 27 ºC + 273 = 300 K

 

Reemplazando

Π (K₂SO₄) =  (0,1 mol / L * 3 * 1) * 0,082 L atm / mol K  * 300 K  = 7,38 atm

 

Para el NaCl

 

Π (NaCl) = presión osmótica = Π (K₂SO₄) = 7,38 atm

Osm = osmolaridad = M   i  

M = molaridad = 0,2 moles / litro

i = factor de Van´t Hoff = υ g
υ = cantidad de iones = 2

g = grado de disolución = 0,8

T = temperatura del NaCl

 

Reemplazando y despejando T

T = Π (NaCL) / ( Osm  R)  T = 7,38 atm / ((0,2 mol/L  * 2 * 0,8 ) 0,082 L atm / mol K) = 281,25 K

 

Biofísica UBA XXI Final Oct 77. Fisicoquímica

77. Determine el espesor de una membrana si la diferencia de concentración de glucosa a ambos lados de la misma es 0,2 M y el flujo es 4,3x10^-10 mol/cm².s

Dato: Coeficiente de difusión = 5,5x10^-11 cm²/s

 

█ a. 2,56 x 10^-6 dm

 b. 2,56 x 10^-7 dm

 c. 0,0026 dm

 d. 0,026 dm

 e. 2,56 x 10^-5 dm

 

 

φ = - D A ΔC / Δx (Ley de Fick)

 

donde

φ = flujo de partículas

A = Area de la membrana

Φ = Densidad del flujo = φ/A = 4,3x10^-10 mol/cm².s

D = coeficiente de difusión = 5,5x10^-11 cm²/s

Δx = espesor de la membrana

ΔC = variación de la concentración = 0,2 M = 0,2 mol/L = 0,2x10^-3 mol/cm³

 

Reemplazando y despejando Δx

Δx = D ΔC / Φ =

Δx = 5,5x10^-11 cm²/s 0,2x10^-3 mol/cm³ / 4,3x10^-10 mol/cm².s

Δx = 0,2558x10^-4 cm = 2,56x10^-5 cm = 2,56 x 10^-6 dm

Biofísica UBA XXI Final Oct 76. Fisicoquímica

76. Calcule la fracción molar del soluto de una solución de 97 gr de NaCl en 2450 gr de agua destilada

Datos: Mr NaCl = 58,5 g/mol; Mr H2O = 18 g/mol

 

 

            0,012                       █ sin unidades            gramos             moles

 

χ NaCl = n NaCl / n totales

 

donde

χ NaCl = fracción molar de NaCl

 

n NaCl = número de moles de NaCl = m NaCl / Mr NaCl

m NaCl = masa de NaCl = 97 gr

Mr NaCl = masa molar de la NaCl = 58,5 gr/mol

 

n totales = n NaCl + n agua

 

n agua = número de moles de agua = m agua / Mr agua

m agua = masa de agua = 2450 gr

Mr agua = masa molar del agua = 18 gr/mol

 

χ NaCl = (97 gr / 58,5 g/mol) / (97 gr / 58,5 g/mol + 2450 gr/18 g/mol) = 0,012

 

Biofísica UBA XXI Final Oct 75. Mecánica

75. Indique cuál de las siguientes afirmaciones sobre MRUV es la correcta

 

 a) La aceleración es constante al igual que la velocidad

 Falso

La aceleración es constante y la velocidad varia uniformemente

 

█ b) La aceleración puede tener signo positivo o negativo

 Verdadero

Dependiendo de los ejes de referencia

 

 c) La velocidad cambia permanentemente y dicha variación es exponencial

 Falso

M.R.U.V. = Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado

La variación de la velocidad es lineal y el  factor de cambio es la aceleración

 

 d) La aceleración siempre tiene signo positivo

 Falso

El signo de la aceleración puede ser positivo o negativo dependiendo de los ejes de referencia

 

 e) Las unidades de aceleración y velocidad son las mismas

 Falso

aceleración = variación de la velocidad / tiempo

 

Unidades de la velocidad = unidades de distancia / unidades de tiempo

Unidades de aceleración = unidades de distancia / (unidades de tiempo)²

 

Biofísica UBA XXI Final Oct 74. Fluidos

74. Un edificio de 8 pisos, cada uno con 3 metros de alto, tiene la bomba de agua en planta baja. Si su superficie es de 2 m², calcule que fuerza deberá hacer la bomba para que el agua llegue al punto más alto del edificio.

Datos: g = 980 cm/s²; δ agua 1g/cm³; 1 dina=1. 10^-5 N.

 

 a. 308,31 N

 b. 34800 N

█ c. 470400 N

 d. 47040 N

 e. 470,4 N

 

P = δ g h

 

Donde

P = presión = F / A

F = fuerza

A = área = 2 m²

δ = densidad del agua = 1 gr/cm³ = 1.000 kg/m³

g = aceleración de la gravedad = 980 cm/s² = 9,8 m/s²

h = altura = 8 piso 3 m/piso = 24 m

 

reemplazando y despejando F

F = δ g h A = 1.000 kg/m³  9,8 m/s²  24 m 2 m² = 470.400 N -------- opción c