Biofísica UBA XXI 2P nov 23 T1 – 5 Fisicoquímica

Se disuelven 72,9 g de un soluto (Mr = 60 g/mol) en 1440 ml de agua. Calcule la fracción molar del soluto.

Datos: Mr Agua = 18 g/mol; δAgua = 1 g/ml

 

Fracción molar soluto = moles soluto / (moles soluto + moles agua)

 

Donde

moles soluto = masa soluto / Mr soluto

masa soluto = 72,9 gr

Mr soluto = 60 gr/mol

 

Reemplazando

moles de soluto = 72,9 gr / 60 gr/mol = 1,215 moles

 

moles agua = masa agua / Mr agua

masa solvente = δ agua * volumen = 1 gr/ml *1440 ml = 1440 gr

Mr gua = 18 gr/mol

 

Reemplazando

moles agua = 1440 gr / 18 gr/mol = 80 moles

 

 

Fracción molar soluto = 1,215 mol / (1,215 mol + 80 mol) = 0,015

 

 

Biofísica UBA XXI 2P nov 23 T1 – 4 Ondas

Una persona que habla murmurando emite un sonido con una intensidad de 3,5 x 10^-9 W/m². Si en lugar de hablar de ese modo, la misma persona decide gritar, aumentará la intensidad del sonido unas 350 veces. Calcular la diferencia entre los niveles de sensibilidad sonora de ambos sonidos.

Dato: intensidad mínima audible = 1 x 10^-12 W/m²

 

ΔNS = NS2 – NS1

 

Donde

ΔNS = diferencia en el nivel de sensibilidad

 

NS1 = nivel de sensibilidad original (murmurando) = 10 dB log (I1 / Io)

I1 = intensidad = 3,5 x 10^-9 W/m²

Io = intensidad mínima audible = 1 x 10^-12 W/m²

 

NS2 = nivel de sensibilidad aumentado = 10 dB log (I2 / Io)

I2 = 350 I1

 

Reemplazando

ΔNS = 10 dB log (350 I1 / Io) - 10 dB log (I1 / Io) = 10 dB log (350 I1 / I1) = 10 dB log (350) = 25,44 dB

 

 

Biofísica UBA XXI 2P nov 23 T1 – 3 Ondas

Determinar el ángulo de incidencia de un haz de luz que se propaga desde el interior de una pileta, pasando al aire con un ángulo de refracción de 78°.

Dato: ángulo límite aire-agua = 48,8°

 

Angulo límite

 n1 sen iL = n2 sen 90º (ley de Snell)

 

Donde

n1 = índice de refracción del agua

iL = ángulo limite = 48,8 º

n2 = índice de refracción del aire = 1

 

Reemplazando y despejando n1

n1 = n2 sen 90º / sen 48,8º = 1 / sen 48,8º = 1,33

 

 

 

 

n1 sen i = n2 sen r (ley de Snell)

 

Donde

i = ángulo de incidencia

r = ángulo de refracción = 78º

 

Reemplazando y despejando i

sen i = n2 sen 78º / n1

i = arc sen (1 sen 78º / 1,33) = 47,39º

 

 

Biofísica UBA XXI 2P nov 23 T1 – 2 Fisicoquímica

A través de una membrana de una célula se produce un flujo de urea de 3,2 x 10^-10 mol/cm².s. La diferencia de concentración entre ambos lados de la membrana es de 1,6 x 10^-1 mol/lt. Determine el espesor de la membrana-

Dato: D = 1,78 x 10^-12 cm² / s

 

 φ = - D A ΔC / Δx (Ley de Fick)

 

donde

φ = flujo de partículas

A = Area de la membrana

Φ = φ / A = densidad de flujo = 3,2 x 10^-10 mol/cm².s 

D = coeficiente de difusión = 1,78 x 10^-12 cm² / s

Δx = espesor de la membrana

ΔC = variación de la concentración = 1,6 x 10^-1 mol/lt = 1,6 x 10^-1 mol/dm³ (1 dm³ / 10^3 cm³) = 1,6 x 10^-4 mol/cm³

 

 

Reemplazando y despejando Δx

Δx = D ΔC / Φ = 1,78 x 10^-12 cm² / s 1,6 x 10^-4 mol/cm³ / 3,2 x 10^-10 mol/cm².s = 8,9 x 10^-7 cm

 

 

Biofísica UBA XXI 2P nov 23 T1 – 1 Electricidad

Entre dos cargas Q1 y Q2, que se encuentran en el aire, se genera una fuerza de atracción con un valor absoluto de 155,77 N. Determinar el valor de Q2 sabiendo que Q1 = 3,51 x 10^-4 C.  Las cargas se encuentran a una distancia de 6,83 dm

Dato: K = 9 x 10^9 N.m²/C²

 

 

F = k Q1 Q2 / D^2 (Ley de Coulomb)

 

donde

 

F = fuerza electrostática = 155,77 N (fuerza de atracción à cargas de distinto signo)

k = constante de Coulomb = 9 x 10^9 N.m²/C²

Q1 = carga 1 = 3,51 x 10^-4 C (positiva)

Q2 = carga 2 (debe ser negativa)

D = separación entre ambas cargas = 6,83 dm = 0,683 m

 

Reemplazando y despejando Q2

Q2 = F D^2 / (k Q1) = 155,77 N (0,683 m)^2 / (9 x 10^9 N.m²/C² 3,51 x 10^-4 C) = 2,30 x 10^-5 C (negativa)

 

Q2 = - 2,30 x 10^-5 C

 

 

 

Biofísica UBA XXI 2P jun 23 T5 – 10 Ondas

De acuerdo a lo estudiado en la unidad de sonido, indicar cuál de las siguientes afirmaciones sobre las ondas sonoras es la correcta. Un sonido muy agudo y fuerte presenta los siguientes parámetros:

El Tono se relaciona con la frecuencia

Graves à baja frecuencia

Agudos à alta frecuencia

 

El volumen se relaciona con la amplitud

Fuerte à gran amplitud

Débil à poca amplitud

  

	a)     Es de muy baja frecuencia y la onda se propaga a alta velocidad Falso              Baja frecuencia à grave
	b)     Es de muy alta frecuencia y de poca amplitud Falso Poca amplitud à débil
	c)     Presenta una alta frecuencia y la onda se propaga a baja velocidad Falso La velocidad depende del medio
	d)     Presenta una gran longitud de onda y una baja amplitud Falso Baja amplitud à débil
X	e)     Presenta una frecuencia elevada y una gran amplitud Verdadero Alta frecuencia à agudo Gran amplitud à fuerte
	f)      Es de alta frecuencia y gran velocidad Falso La velocidad depende del medio

 

 

Biofísica UBA XXI 2P jun 23 T5 – 9 Ondas

Calcule la potencia de un sonido, que atraviesa una pared de 0,11 dam² con un nivel de sensación de 112 dB

Datos: Intensidad mínima audible = 1 x 10^-12 W/m²

 

NS = 10 dB log (I / Io)

 

Donde

NS = nivel de sensibilidad = 112 dB

I = intensidad

Io = intensidad umbral = 1 x 10^-12 W/m²

 

 

Reemplazando y despejando I

I = 10^(NS / 10 dB) * Io = 10^(112 dB/10 dB) * 1 x 10^-12 W/m² = 0,158 W/m²

 

 

I = Pot / Area

 

Donde

I = intensidad = 0,158 W/m²

Pot = potencia

A = área = 0,11 dam² (100 m² / 1 dam²) = 11 m²

 

Reemplazando y despejando Pot

Pot = I A = 0,158 W/m²  11 m² = 1,74 W