EjerciciosFyQ

Relación entre la densidad y la presión de dos sistemas gaseosos (8104)

F_y_Q — 2023-12-02T06:44:33Z

Dos recipientes de igual volumen contiene números diferentes de moles del mismo gas. El recipiente B tiene cuatro veces más moles que el recipiente A. Si ambos recipientes están a la misma temperatura:

a) ¿Cual es la relación de la densidad del gas en el recipiente?

b) ¿Cuál debe ser la relación de las presiones del gas?

La relación molar que indica el enunciado es la clave para resolver los apartados. Recuerda que los moles de un gas se definen en función de la masa y de la masa molecular (o atómica) del gas. Puedes despejar la masa y obtienes:

a) La densidad se define como el cociente entre la masa y el volumen del gas. El volumen es el mismo en ambos casos, por lo que será la masa de cada gas la que habrá que tener en cuenta para saber la relación entre las densidades:

b) A partir de la ecuación de los gases ideales puedes escribir la presión de un gas en función de la densidad del mismo:

Como se trata del mismo gas, es decir, la masa molecular es la misma, y están a la misma temperatura, la relación entre las presiones solo dependerá del valor de la densidad de cada gas:

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Masa que hay que suspender de una cuerda para aplicar fuerza sobre las vértebras (7622)

F_y_Q — 2022-06-08T12:46:41Z

Durante la recuperación de una lesión en el cuello, las vertebras cervicales de una persona se mantienen en tensión por medio de un dispositivo de tracción. El dispositivo origina la tensión en las vertebras al tirar hacia la izquierda de la cabeza con una fuerza T que, en efecto, se aplica a la primera vértebra en la parte superior de la columna vertebral. Esta vértebra permanece en equilibrio debido a que es empujada simultáneamente hacia la derecha por una fuerza F aplicada por la siguiente vértebra de la columna. La fuerza F reacciona al efecto de la fuerza T según la tercera ley de Newton. Si se necesita que la magnitud de F sea 34 N, ¿qué masa m se debe suspender de la cuerda?

Como la fuerza F es la fuerza de reacción a T deben tener ambas la misma intensidad o módulo. La fuerza T tiene que ser también, por lo tanto, de 34 N. La masa necesaria será aquella cuyo peso sea equivalente a los 34 N que se necesita:

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Cálculos de presión, fuerza y superficie (7621)

F_y_Q — 2022-06-07T07:11:17Z

Realiza los cálculos necesarios para obtener lo que se indica en cada apartado:

a) La presión que ejerce una fuerza de 1 200 N sobre una superficie de .

b) La fuerza necesaria para que se genere una presión de 850 Pa sobre una superficie de .

c) La superficie que está soportando una presión de 40 Pa si la fuerza aplicada es de 750 N.

Tienes que expresar las superficies en para que el problema sea homogéneo. Lo hago en cada apartado usando un factor de conversión cuando corresponda.

a) Solo tienes que aplicar la definición de la presión:

b) Primero despejas el valor de la fuerza y luego sustituyes y calculas:

c) Ahora debes despejar el valor de la superficie, sustituir y calcular:

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Cuestiones sobre energía y potencial eléctrico (7613)

F_y_Q — 2022-05-28T08:21:17Z

Indica si es verdadero o falso. Explica por qué y corrige la aseveración en caso de que sea falsa.

a) Si el potencial eléctrico sobre la superficie de una esfera cargada de radio R vale V, el potencial en un punto exterior a una distancia x de la superficie de la esfera valdrá .

b) Si dejamos una carga negativa en libertad (inicialmente en reposo) en una región en la que varía el potencial electrostático, la carga se moverá hacia potenciales crecientes.

a) FALSO. En una esfera cargada, el campo eléctrico es nulo en el interior porque la carga se concentra en la superficie. Puedes considerar la esfera como una carga puntual que está en el centro de la esfera y su potencial en la superficie, si está en el vacío, sería entonces:

Si el punto a considerar es exterior la distancia a considerar es la suma del radio de la esfera y de la distancia x:

Dividiendo ambos potenciales y despejando el potencial exterior puedes obtener la relación correcta:

b) VERDADERO. Por convenio, las zonas de menor potencial son las que se alejan de las cargas positivas. Las cargas libres se desplazan hacia zonas de menor potencial cuando son positivas. Al tratarse de una carga negativa, su desplazamiento será hacia zonas de potencial creciente.

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Porcentaje de cromo en una muestra de cromatos de hierro y plata (7609)

F_y_Q — 2022-05-23T07:06:16Z

Se dispone de 6 g de una muestra que contiene cromato de plata y cromato de hierro(III). Luego de separar y tratar sus componentes, se obtienen 0.675 g de hierro. ¿Cuál es el porcentaje másico de cromo contenido en la muestra original?

Masas atómicas: Cr = 52 ; Ag = 108 ; O = 16 ; Fe = 56

Puedes empezar el problema calculando las masas moleculares de los compuestos que forman la muestra y del anión cromato, que es necesaria para poder determinar la masa de cromo:

A partir del dato de hierro detectado en la muestra puedes calcular la masa del cromato de hierro(III) que está contenida:

La masa de cromato presente en la sal de hierro es:

El resto de la muestra será del cromato de plata, por lo que la masa de esa sal es:

La masa de cromato presente en la sal de plata es:

La masa total de cromato presente en la muestra es la suma de las masas calculadas:

Necesitas conocer la masa de cromo que hay contenida en esa masa de cromato, para lo que usas la masa molecular del anión y la masa atómica del cromo:

El porcentaje de cromo en la muestra es:

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Diferencia de potencial entre dos puntos (7610)

F_y_Q — 2022-05-22T07:58:04Z

Una carga eléctrica de está situada en un campo eléctrico uniforme. Sobre ella actúa una fuerza de 4 N. Si la carga se desplaza del punto A al B, distante 2 cm, calcula la diferencia de potencial entre dichos puntos.

Como conoces la fuerza que actúa sobre la carga y su valor, puedes calcular el valor del campo eléctrico en el que está situada a partir de la ecuación:

Sustituyes y calculas:

El potencial está relacionado con el campo eléctrico y la distancia:

Si tomas como referencia el punto en el que está la carga cuando actúa sobre ella la fuerza de 4 N y lo llamas A, la diferencia de potencial será:

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Molaridad de la disolución al disolver urea en agua (7603)

F_y_Q — 2022-05-20T06:39:37Z

¿Cuál es la molaridad de una solución que se prepara disolviendo 120 g de urea (M = 60 g/mol) en suficiente agua hasta completar 750 mL de solución?

Dado que la molaridad de una disolución es el cociente entre los moles de soluto y el volumen de la disolución, expresado en litros, primero haces las conversiones de los datos:

El cálculo de la molaridad es inmediato:

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Refuerzo: masa de alcohol contenida en una pinta de cerveza (7588)

F_y_Q — 2022-05-04T13:08:24Z

Si un adulto va a Gran Bretaña y pide una pinta de cerveza le servirán una jarra o un vaso que contiene de líquido. Si la cerveza que le sirven indica en su etiqueta que contiene un de alcohol, ¿qué masa de alcohol está contenida en la pinta servida?

Dato:

La etiqueta indica que la cerveza contiene de alcohol por cada que se toman, es decir, la pinta contiene:

Como tienes que calcular la masa de alcohol, es necesario que uses el dato de la densidad para poder convertir el volumen que has calculado en masa de alcohol:

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Error absoluto del volumen de un cubo sabiendo su arista (7579)

F_y_Q — 2022-04-26T07:42:37Z

Supongamos que se ha medido una longitud obteniéndose un valor experimental () y que tenemos interés en calcular el volumen de un cubo cuyo arista fuese esa longitud:

a) Calcula el error absoluto del volumen.

b) Calcula el resultado experimental del volumen.

En primer lugar tienes que calcular el volumen teórico del cubo. Lo obtienes aplicando la expresión:

Usas el valor de la arista sin considerar el error absoluto y calculas:

a) El error absoluto lo obtienes al hacer el producto del volumen por el error asociado al error absoluto de la arista. La ecuación es la siguiente:

Sustituyes y calculas:

b) El resultado experimental del volumen es:

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Temperatura a la que se alcanzan las 10 atm de presión (7571)

F_y_Q — 2022-04-18T07:18:23Z

Se pretende comprobar si un recipiente resiste 10 atmósferas de presión para lo que se llena con aire a y 5 atmósferas y se calienta. Suponiendo constante el volumen del recipiente: ¿qué temperatura debería alcanzar el recipiente como mínimo? Expresa el resultado en escala centígrada.

Si supones el volumen constante, debes aplicar la ley de Gay-Lussac para poder calcular la temperatura final. Recuerda que es imprescindible que la temperatura esté expresada en escala absoluta, es decir, la temperatura inicial es 273 K:

Solo tienes que sustituir y calcular:

Ahora debes expresar el resultado en la escala que te indica el enunciado:

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