Resolución Segundo Parcial Parcial C Biofísica 53 UBA XXI Cátedra Rivolta

BIOFÍSICA 53 UBA XXI

CÁTEDRA RIVOLTA

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: $c_e agua = \frac{1 cal}{g°C}$; $L_{Fhielo} = 80 \frac{cal}{g}$). 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 $0,1 \, \text{A}$ por la resistencia $R_{1}$. Si los valores de las resistencias son $R_{1} = 20 \, \Omega$, $R_{2} = 10 \, \Omega$, $R_{3} = 18 \, \Omega$, calcular:

a) La potencia que suministra la fuente

b) Si reemplazamos la resistencia $R_{2}$ por un conductor ideal, ¿Qué intensidad de corriente circula por $R_{1}$?

Datos: $R = 8,314 \frac{J}{K·mol}$; $C_p = 5R/2$; $C_v = 3R/2$.

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 $L_I< L_{II}$

$\Box$ El sistema recibe trabajo en ambos caminos y en módulo $L_I> L_{II}$

$\Box$ Para el camino I $\Delta U > 0$ y para el II $\Delta U < 0$

$\Box$ Para el camino I $\Delta U < 0$ y para el II $\Delta U > 0$

$\Box$ El sistema absorbe calor en ambos caminos y $Q_I> Q_{II}$

$\Box$ En el camino ABCA el trabajo es cero.

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 $0,4 cm$ de espesor y $3 m^{2}$ de área tiene su cara exterior a 10°C y la interior a 20°C. La conductividad del vidrio es $0,8 W/m°C$. 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?:

$\Box$ $Q_{ 1 } = 20$; $Q_{ 2 } = 10$; $Q_{ 3 } = 10$

$\Box$ $Q_{ 1 }= 40$; $Q_{ 2 } = 15$; $Q_{ 3 } = 25$

$\Box$ $Q_{ 1 } = 10$; $Q_{ 2 } = 20$; $Q_{ 3 } = 20$

$\Box$ $Q_{ 1 } = 5$; $Q_{ 2 } = 10$; $Q_{ 3 } = 15$

$\Box$ $Q_{ 1 } = 5$; $Q_{ 2 } = 15$; $Q_{ 3 } = 25$

$\Box$ $Q_{ 1 } = 40$; $Q_{ 2 } =5$; $Q_{ 3 } = 5$

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 $\mathrm{K^+}$ 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 $q_{e} = -1,6.10^{-19} C$)

$\Box$ $8.10^{-18} J$; 100 N/C

$\Box$ $8.10^{-21}) J$; 0 N/C

$\Box$ $-1,6.10^{-19}) J$; 50 N/C

$\Box$ $-8.10^{-21}) J$; 100 N/C

$\Box$ $0 J$; 0 N/C

$\Box$ $5.10^{-19}) J$; 0,1 N/C

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