Por una tubería circular de 2 cm de radio circula un líquido a 18 km/h. Calcule la cantidad de litros que pasaran en 1 minuto en una parte de la tubería donde la sección se duplica. Considere régimen laminar y estacionario.
Q
= V1 S1 = V2 S2 (ecuación de continuidad)
Donde
Q
= caudal
V1 = velocidad 1 = 18 km/h
(1000 m / 1 km) (1 h / 3600 seg) = 5 m/s
S1 = sección 1 = π r1^2
r1 = radio 1 = 2 cm = 0,02 m
Reemplazando Q
Q = V1 π r1^2 = 5 m/s π (0,02 m)^2 = 6,28 x10^-3 m3/s = 377 lt/min
Seleccione la única opción correcta.
Se preparan 3
osmómetros con 3 soluciones de concentración 0,2 mM. Los mismos son sumergidos
en 3 vasos de precipitados (los dos primeros contienen agua destilada mientras
que el tercero contiene una solución acuosa de sacarosa más diluida), separados
por una membrana semipermeable que solo permite el pasaje de agua y a la misma
temperatura. El osmómetro 1 contiene una solución de cloruro de potasio
totalmente disociado. El osmómetro 2 contiene una solución acuosa de glucosa.
El osmómetro 3 contiene una solución acuosa de sacarosa. Una vez alcanzado el
equilibrio puede afirmar que:
Referencia h =
altura de la columna de líquido del osmómetro en el equilibrio.
|
□
h3 = h2 = h1 |
□
h3 = h2 > h1 |
■ h3 <
h2 < h1 |
|
□
h3 > h2 >
h1 |
□
h3 < h2 = h1 |
□
h3 = h2 < h1 |
Osmómetro 1 (NaCl)
Π1
= Pcol1
donde
Π1 = presión osmótica de la solución = Osm1 R T (ecuación
de Van´t Hoff)
Osm1
= osmolaridad = M i1
M
= molaridad = 0,2 mM = 0,2 x 10^-3 M
i1
= factor de Van´t Hoff = υ1 g1
υ1
= número de iones por partícula = 2
g1
= grado de disociación = 1
R =
constante de los gases = 8,31 J / mol K
T = temperatura
Pcol1 = presión de la columna = δ g h1
δ = densidad de la solución
g = aceleración de la gravedad = 9,8 m/s2
h1 = altura del osmómetro
reemplazando y despejando h1
h1 = M υ1 g1 R T / (δ g) = 2 M R T / (δ g)
Osmómetro 2 (glucosa)
Π2
= Pcol2
donde
Π2 = presión osmótica de la solución = Osm2 R T (ecuación
de Van´t Hoff)
Osm2
= osmolaridad = M i2
i2
= factor de Van´t Hoff = υ2 g2
υ2
= número de iones por partícula = 1 (la glucosa no se disocia)
g2
= grado de disociación = 1
Pcol2 = presión de la columna = δ g h2
h2 = altura del osmómetro
reemplazando y despejando h2
h2 = M υ2 g2 R T / (δ g) = 1 M R T / (δ g)
Osmómetro 3 (sacarosa)
Π3
= Pcol3
donde
Π3 = presión osmótica de la solución = Osm3 R T (ecuación
de Van´t Hoff)
Osm3
= osmolaridad = (M - M3) i3
M
= molaridad = 0,2 mM = 0,2 x 10^-3 M
M3
= molaridad de la solución externa > 0
i3
= factor de Van´t Hoff = υ3 g3
υ3
= número de iones por partícula = 1 (la sacarosa no se disocia)
g3
= grado de disociación = 1
Pcol3 = presión de la columna = δ g h3
h3 = altura del osmómetro
reemplazando y despejando h2
h3 = (M – M3) υ2 g2 R T / (δ g) = (M – M3) R T / (δ g)
Comparando las alturas
h1 = 2 M R T / (δ g)
h2 = 1 M R T / (δ g)
h3 = (M – M3) R T / (δ g)
h3
< h2 < h1
