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BIOFÍSICA 53 CBC
CÁTEDRA GHIRARDOSI (EX-CISALE)
Parcial C
Ejercicio 1:

Una masa de hielo a 0°C se coloca en un recipiente adiabático con 1 litro de agua que se encuentra a 100°C. (Datos: ceagua=1calg°Cc_e agua = \frac{1 cal}{g°C}; LFhielo=80calgL_{Fhielo} = 80 \frac{cal}{g}). Si al llegar al equilibrio se obtiene una masa líquida a 0°C, y despreciando el trabajo de contracción del agua durante la fusión:

a) Determinar la variación de energía interna del hielo.
b) Calcular la variación de la entropía del sistema agua-hielo.

Ejercicio 2:

En el circuito de la figura circula una corriente de 0,1 A0,1 \, \text{A} por la resistencia R1R_{1}. Si los valores de las resistencias son R1=20 ΩR_{1} = 20 \, \Omega, R2=10 ΩR_{2} = 10 \, \Omega, R3=18 ΩR_{3} = 18 \, \Omega, calcular:
a) La potencia que suministra la fuente
b) Si reemplazamos la resistencia R2R_{2} por un conductor ideal, ¿Qué intensidad de corriente circula por R1R_{1}?
Datos: R=8,314 JK⋅molR = 8,314  \frac{J}{K·mol};  Cp=5R/2C_p = 5R/2;  Cv=3R/2C_v = 3R/2.


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Ejercicio 3:

Un mol de un gas ideal monoatómico evoluciona entre los estados A y C por dos caminos distintos, I y II, que tienen las siguientes características:

Camino I: pasa del estado A al estado C pasando por B.
Camino II: pasa del estado A directamente al estado C.
Determinar cuál de las siguientes afirmaciones es la única correcta:(U: energía interna; Q: calor; L: trabajo)
□\Box El sistema realiza trabajo en ambos caminos y LI<LIIL_I< L_{II}
□\Box El sistema recibe trabajo en ambos caminos y en módulo LI>LIIL_I> L_{II}
□\Box Para el camino I ΔU>0\Delta U > 0 y para el II ΔU<0\Delta U < 0
□\Box Para el camino I ΔU<0\Delta U < 0 y para el II ΔU>0\Delta U > 0
□\Box El sistema absorbe calor en ambos caminos y QI>QIIQ_I> Q_{II}
□\Box En el camino ABCA el trabajo es cero.



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Ejercicio 4:

Indicar cuál de las siguientes afirmaciones es la única correcta:

□\Box La entropía de un sistema nunca puede disminuir.
□\Box Siempre que un sistema evoluciona en forma adiabática su variación de entropía es cero.
□\Box En todo proceso isotérmico la variación de energía interna es cero.
□\Box Es imposible transferir calor desde una fuente de menor temperatura a una de mayor.
□\Box En todo proceso reversible la entropía del universo se mantiene constante.
□\Box Siempre que un proceso es isotérmico la variación de entropía del universo es nula.

Ejercicio 5:

Una ventana de vidrio de 0,4 cm0,4  cm de espesor y 3 m23  m^{2} de área tiene su cara exterior a 10°C y la interior a 20°C. La conductividad del vidrio es 0,8 W/m°C0,8  W/m°C. La cantidad de calor que atraviesa la ventana en una hora, expresada en kWh es:

□\Box 9
□\Box 3
□\Box 6
□\Box 12
□\Box 18
□\Box 24

Ejercicio 6:

Tres capacitores se conectan a una pila como muestra la figura. Mientras duda la carga de los capacitores fluyen 40mC a través de la pila. ¿Cuál es el único conjunto posible de cargas de los capacitores (en mC) entre los que se ofrecen?:

□\Box Q1=20Q_{ 1 } = 20;  Q2=10Q_{ 2 } = 10;  Q3=10Q_{ 3 } = 10
□\Box Q1=40Q_{ 1 }= 40;  Q2=15Q_{ 2 } = 15;  Q3=25Q_{ 3 } = 25
□\Box Q1=10Q_{ 1 } = 10;  Q2=20Q_{ 2 } = 20;  Q3=20Q_{ 3 } = 20
□\Box Q1=5Q_{ 1 } = 5;  Q2=10Q_{ 2 } = 10;  Q3=15Q_{ 3 } = 15
□\Box Q1=5Q_{ 1 } = 5;  Q2=15Q_{ 2 } = 15;  Q3=25Q_{ 3 } = 25
□\Box Q1=40Q_{ 1 } = 40;  Q2=5Q_{ 2 } =5;  Q3=5Q_{ 3 } = 5
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Ejercicio 7:

Los potenciales de dos placas A y B, separadas una distancia de 0,5 mm con 0 mV y 50 mV respectivamente. Un ión K+\mathrm{K^+} se desplaza desde A hacia B. Entonces el trabajo realizado por la fuerza eléctrica y el módulo del campo eléctrico entre las placas son: (Dato qe=−1,6.10−19Cq_{e} = -1,6.10^{-19} C)

□\Box 8.10−18 J8.10^{-18}  J;  100 N/C
□\Box 8.10−21) J8.10^{-21})  J; 0 N/C
□\Box −1,6.10−19) J-1,6.10^{-19})  J;  50 N/C
□\Box −8.10−21) J-8.10^{-21})  J;  100 N/C
□\Box 0 J0  J;  0 N/C
□\Box 5.10−19) J5.10^{-19})  J;  0,1 N/C


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