Guia de Problemas 2012

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  • 7/29/2019 Guia de Problemas 2012

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    FSICA BIOLGICA

    GUA DE PROBLEMAS 2012

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    MATEMTICALos siguientes contenidos son conceptos previos que el estudiante deberconoceral inicio del curso de Fsica Biolgica, los cuales podrn ser evaluadosdurante la cursada.

    VARIABLES y CONSTANTES

    Las longitudes, reas, volmenes, pesos, etc., suelen designarse con el nombrede magnitudes. As por ejemplo, son magnitudes: la longitud de una arteria, elrea de una membrana, el volumen de un gas.Aquellas magnitudes que pueden tomar diferentes valores reciben el nombre devariables. Pueden ser variables: la velocidad de difusin de una molcula, eltrabajo efectuado por una mquina, el caudal de sangre que circula por un vasosanguneo.En las funciones matemticas, las magnitudes variables se representan mediantelas letras x, y, z (en general, las ltimas del alfabeto).Las magnitudes que en una ecuacin toman un solo valor reciben el nombre deconstantes. Son constantes, por ejemplo: el calor especfico, la velocidad de laluz enel vaco, la carga elctrica de un electrn.

    En las funciones matemticas, las magnitudes constantes se representanmediante las letras a, b, c(en general, las primeras del alfabeto).Un ejemplo comn en el que figuran variables y constantes es el siguiente: elvolumen de una barra de hierro aumenta a medida que aumenta la temperatura(sin llegar a fusin). El volumen de la barra y la temperatura son magnitudesvariables; el peso de la barra es, en este caso, una constante.

    MAGNITUDES ESCALARES Y VECTORIALES

    Las magnitudes escalares son aquellas que quedan totalmente determinadasdando un solo nmero real y una unidad de medida. Ejemplos de este tipo demagnitud son la longitud de un hilo, la masa de un cuerpo o el tiempotranscurrido entre dos sucesos. Se las puede representar mediante segmentostomados sobre una recta a partir de un origeny de longitud igual al nmero realque indica su medida. Otros ejemplos de magnitudes escalares son la densidad;el volumen; el trabajo mecnico; la potencia; la temperatura.

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    A las magnitudes vectoriales no se las puede determinar completamentemediante un nmero real y una unidad de medida. Por ejemplo, para dar lavelocidad de un mvil en un punto del espacio, adems de su intensidad se debeindicar la direccin delmovimiento (dada por la recta tangente a la trayectoria encada punto) y el sentido de movimiento en esa direccin (dado por las dosposibles orientaciones de la recta). Aligual que con la velocidad ocurre con las

    fuerzas: sus efectos dependen no slo de la intensidad sino tambin de lasdirecciones y sentidos en que actan. Otros ejemplos de magnitudes vectorialesson la aceleracin; el flujo; el gradiente de concentracin. Para representarlas hayque tomar segmentos orientados, o sea, segmentos de recta cada uno de ellosdeterminado entre dos puntos extremos dados en un cierto orden.

    FUNCIONOcurre a menudo que dadas 2 variables x e y, existe entre ellas una dependencia,tal que variando una de ellas, por ejemplo x, vara la otra. Un valor particular dela segunda quedar as determinado cuando sea conocido el correspondiente valorparticular de la primera. Ejemplo: la longitud de una circunferencia quedadeterminada por su dimetro, el alargamiento de un resorte depende del peso que

    soporta, el valor de la expresin y = 4 x2 2 x + 5 depende del valor que seasigne a x.Definicin:Se dice que y (variable dependiente) es funcin de x (variableindependiente) y se escribe:y = f(x) y = (x)cuando a cada valor de x le corresponde uno (funcin uniforme) o varios(funcin multiforme) valores de y.

    Funcin LINEALEs la que se expresay = a x +bdonde x es la variable independiente, y es la variable dependiente, siendo ay bdos constantes que reciben nombresparticulares:b= ordenada al origena=pendiente.Si hacemos la representacin grfica de la funcin lineal se obtiene una recta.Siempre el trmino b es el valor donde la recta corta el eje, por eso el nombre deordenada al origen.El valor de la pendiente se calcula:

    y=

    x

    y2 y1x2 x1

    La constante a la denominamos pendienteporque determina la inclinacin de larecta.

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    Funcin INVERSA u HOMOGRFICALa ecuacin es:

    y =a

    xSi hacemos la representacin grfica de la funcin nos da una hiprbola.El eje xy el eje yson dos asntotas de la hiprbola.

    Funcin EXPONENCIALLa ecuacin general de la funcin exponencial es:

    y = k . a bxdonde a, by k son constantes.De acuerdo al signo del exponente, la funcin exponencial ser creciente(+) odecreciente (-).

    MEDICIONES EXPERIMENTALES

    El Proceso de Medicin

    La medicin, como proceso, es un conjunto de actos

    experimentales dirigidos a determinar una magnitud fsica de modo

    cuantitativo, empleando los medios tcnicos apropiados y en el que

    existe al menos un acto de observacin. En toda medicin interactan

    entre s tres sistemas, el instrumento de medicin, el objeto observado y

    el objeto patrn.

    La palabra magnitud est relacionada con el tamao de las cosas y

    refleja todo aquello susceptible de aumentar o disminuir.

    La cantidad que expresa el valor de una magnitud es su medida y

    se determina a travs del proceso de medicin, al valor numrico se le

    agrega la unidad de medida.

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    Todo acto de medicin es esencialmente inexacto y los valores

    obtenidos son nmeros aproximados. El valor verdadero de una

    medicin (Xo) siempre ser desconocido para el observador. El propsito

    de una medicin es el de obtener una aproximacin al valor verdadero,

    que se denomina valor medido (m). La diferencia entre el valor

    verdadero y el valor medido es el error absoluto de la medicin ( x).

    X = m Xo

    Como resultado de la medicin, slo podr expresarse un mejor

    valorde la medicin (m) y la incertidumbre dentro de la cual es probable

    que se encuentre el valorverdadero

    Xo = m

    X

    En la medida en que el error absoluto sea ms pequeo, la

    medicin ser ms exacta.

    Adems, se define el error relativo ( X), como la relacin entre el

    error absoluto y el valor medido, es decir:

    X = X / m

    En la medida en que el error relativo sea ms pequeo, la

    medicin ser ms precisa. Es muy conveniente expresar el error

    relativo en porcentaje. Entonces se define el error relativo porcentual

    como el errorrelativo multiplicado por100.

    % = * 100

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    Veamos todo esto con un ejemplo. Supongamos por un instante

    que utilizo una regla para medir la longitud de un cuaderno. Coloco el

    borde de la regla paralelo al cuaderno con el cero en el extremo inferior y

    observo que el extremo superior llega hasta la posicin de 173 mm y un

    cachito ms. A priori podemos decir que la longitud verdadera del

    cuaderno est entre 173 mm y 174 mm. Es decir que podemos escribir

    L = (173,5 0,5) mm

    En este caso el valor medido (m) es 173,5 mm y el error absoluto

    ( X) es de 0,5 mm (Luego veremos como estimarlo en otros casos).

    Si calculamos el error relativo de sta medicin hacemos

    L = X / m = 0,5 mm / 173,5 mm

    L = 0,0028818 0,003

    Y si escribimos el error porcentual nos queda

    % = * 100

    % = 0,003 x 100 = 0,3 %

    Lo cual nos indica que en esta medicin estamos cometiendo un

    0,3% de error. Si en lugar de 173 mm la medida fuera de 2 mm, el error

    relativo sera =0,25 y el error porcentual % = 25%

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    Para poder comparar errores DEBO comparar errores relativos o

    porcentuales ya que no dependen del sistema de unidades. En cambio,

    el error absoluto SI depende del sistema de unidades y no puedo

    compararlos.

    Incertidumbre de las Medidas

    Todas las ciencias experimentales se fundamentan en la

    experiencia, y sta a su vez en la determinacin cuantitativa de las

    magnitudes pertinentes. En definitiva, todas las ciencias precisan de la

    medida, directa o indirecta de magnitudes fsicas. Medir implica una

    interaccin entre la magnitud objeto de la medida y otra magnitud de unobjeto considerado como patrn. Como consecuencia de la interaccin

    puede surgir una comparacin y sta se expresa con un nmero y una

    unidad, dependiendo esta ltima delpatrn que se haya escogido.

    Toda medida es incierta o est dotada de un cierto grado de

    incertidumbre. Es esencial estimar sta incertidumbre, primero porque el

    conocimiento de la incertidumbre aumenta la informacin que

    proporciona la medida, y segundo, porque este conocimiento permite

    manejar las medidas con la prudencia que dicta el conocimiento de la

    confianza quenosmerecen.

    Cuando se exprese el resultado de una medida es pues necesario

    especificar tres elementos: nmero, unidad e incertidumbre. La ausencia

    de alguna de ellas elimina o limita la informacin que proporciona.

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    Clasificacin de los Errores

    Los errores experimentales se clasifican en: A. Errores de

    Mtodo, B. Errores Casuales, C. Errores Sistemticos

    A. Errores deMtodo

    Los errores de mtodo son aquellos que se cometen cuando la

    metodologa no los contempla. Por ejemplo en la experiencia para medir

    el calorespecfico del plomo, cuando saco la plomada del bao de agua

    hirviendo y la llevo dentro del calormetro estoy cometiendo un error de

    mtodo.

    Los errores de mtodo pueden modificarse si cambio la

    metodologa o el experimento.

    B. ErroresCasuales

    No existe una causa predeterminada para este tipo de errores.

    Son imposibles de controlar y alteran, ya sea por exceso o por defecto,

    la medida realizada. Este tipo de errores se pueden eliminar mediante la

    realizacin de estudios estadsticos.

    Si durante el experimento cambian las condiciones en el entorno,

    se provocan errores cuya evaluacin solo es posible a partir de un

    estudio estadstico hecho con medidas repetitivas.

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    Un tipo de error casual, son los errores de apreciacin. Estos son

    debidos a posibles errores en la toma de la medida asociados a

    limitaciones (visuales, auditivos, etc...) del observador, o tambin de la

    estimacin del ojo que se hace de una cierta fraccin de la mas pequea

    divisin de la escala de lectura de los aparatos de medida.

    C. ErroresSistemticos

    Los errores sistemticos son errores que se repiten

    constantemente en el transcurso del experimento y que afectan a los

    resultados finales siempre en el mismo sentido. Estos errores son en

    general errores de calibracin o de cero de los aparatos de medida.

    Este es el caso, por ejemplo, del error que se comete cuando la

    aguja de un aparato de medida (ampermetro, balanza,...) no marca cero

    en la posicin de reposo. Este tipo de errores tambin pueden aparecer

    en los aparatos electrnicos digitales como consecuencia de una mala

    calibracin interna. Esto puede verse en el siguiente ejemplo: si

    medimos la temperatura de congelacin de agua pura con un

    termmetro y este marca 2 grados centgrados, todas las mediciones

    realizadas con el mismo termmetro bajo las mismas condiciones

    tendrn un error de 2 grados. Es decir, cuando el termmetro marque 6

    grados en realidad la temperatura es de 4 grados.

    Otra situacin en la que pueden manifestarse ocurre cuando las

    condiciones experimentales no son apropiadas. Cuando los

    instrumentos de medida se utilizan bajo condiciones de trabajo

    diferentes de las recomendadas (presin, temperatura, humedad, etc...).

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    Propagacin de Errores para Mediciones Indirectas

    Como dijimos anteriormente, el error relativo es el cociente entre

    el errorabsoluto y la medicin, es decir

    (m) = (m)m

    Error de la Suma

    En el caso de tener una magnitud como suma de otras 2

    magnitudes decimos que el error absoluto de la suma es la suma de los

    errores absolutos, es decir m = x + y entonces

    (m) = (x+ y)x+ y

    Podemos estimar (x+ y) = (x) + (y)

    (m)

    = (x+ y)

    = (x) + (y)

    y entonces nos queda:

    x+ y x+ y

    Error de la Diferencia

    En el caso de tener una magnitud como resta de otras 2

    magnitudes decimos que el error absoluto de la resta es la suma de los

    errores absolutos, es decir

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    Si m= x y (m) = (x y)x y

    Podemos estimar (x y) = (x) + (y)

    y entonces nos queda:

    (m) = (x) + (y)x y

    IMPORTANTE: Los errores absolutos se suman!!!

    Error del Producto

    En el caso de tener una magnitud como producto de otras

    magnitudes, el error relativo del producto es la suma de los errores

    relativos. Es decir

    Si m= x.y (m) = (x) + (y)

    Y entonces nos queda (m) = (x)

    + (y)

    = (m) de donde

    x y m

    podemos despejar el error absoluto de la medicin indirecta,

    (m) = (m)m

    (m) = (x)+

    + (y)m

    x y

    Error del Cociente

    En el caso de tener una magnitud como cociente de otras

    magnitudes, el error relativo del cociente tambin es la suma de los

    errores relativos. Es decir

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    Si m=x

    (m) = (x) + (y)y

    Y entonces nos queda (m) = (x)

    + (y)

    = (m) de donde

    x y m

    podemos despejar el error absoluto de la medicin indirecta,

    (m) = (m)m

    (m) = (x)

    + (y) x

    .( )x y y

    Ejercicios Propuestos

    1. Para medir cierto volumen de agua es necesario utilizar 2

    veces un recipiente de 200 ml calibrado cada 2 ml. La primera vez se la

    llena en forma completa, y la segunda hasta un nivel de 160 ml. Calcular

    el error absoluto y relativo del volumen de agua.

    2. La variacin de temperatura de un lquido se mide restando la

    indicacin del termmetro en dos instantes distintos, es decir haciendo

    temperatura final menos temperatura inicial. Sabiendo que se utiliz un

    termmetro de mercurio calibrado al grado centgrado, estime el error

    absoluto en el clculo de la variacin de temperatura para los siguientes

    casos:

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    a) Ti = (25 0,5)C y Tf = (26 0,5) C

    b) Ti = (25 0,5)C y Tf = (35 0,5) C

    c) Ti = (25 0,5)C y Tf = (15 0,5) C

    En que caso tiene el menor error relativo? Porqu?

    3. Para preparar una solucin de glucosa de concentracin

    conocida se disuelve una masa de glucosa en un volumen conocido de

    solvente. La concentracin (m/v) se calcula haciendo el cociente entre la

    masa disuelta y el volumen de lquido. Estime el error absoluto y relativo

    de la concentracin, cuando se preparan las siguientes soluciones de:

    a) 0,5 gr de glucosa en 10 ml de agua

    b) 5 gr de glucosa en 100 ml de agua

    c) 50 gr de glucosa en 1000 ml de agua

    sabiendo que el error absoluto de la balanza es de 1 mg, y el

    error absoluto de la probeta es de 1 ml.

    3.1) En que caso tiene el menor error relativo? Porqu?

    3.2) De que manera se puede disminuir el error relativo al

    preparar una solucin?

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    Unidades de LongitudUNIDADES

    X 10

    km hm dam m dm cm mm m nm

    Unidades de SuperficieX 100

    km2 hm2 dam2 m2 dm2 cm2 mm2 m2 nm2 2

    Unidades de VolumenX 10

    kl o m3 hl dal L o dm3 dl cl ml o cm3 l o mm3

    Unidades de TiempoX 60

    h min seg

    Unidades de MasaX 10

    kg hg dag g dg cg mg g

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    Unidades de Fuerza1N = 105 dinas

    Unidades de Presin

    1 atm = 760 mm Hg = 101300 P = 760 Tor = 1013000 barias1 mm Hg = 1333 barias

    Unidades de Energa4,18 Joule = 1 cal0,082 dm3.atm = 8,31 Joule = 2 cal1 Joule = 107 ergios

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    CALORIMETRA Y TERMODINMICA

    1. Calcular la cantidad de calor que hay que entregar a un cuerpo de 20 g demasapara que eleve su temperatura en 6C. Calor especfico del cuerpo =0,8 cal (g . C)-1Respuesta: 96 cal

    2. Sabiendo que el calor especfico de la sangre arterial es 0,906 cal (g . C) -1,,calcular el calor necesario para elevar 2 C la temperatura de 3 litros desangre arterial si su densidad es de 1,05 g/cm3.Respuesta: 5707,8 cal

    3. Sabiendo que un congelador tiene una potencia de 1 Kcal/min, estimar eltiempo necesario para congelar un litro de agua a 0C y 1 atm. Calor defusin del Hielo: 80 cal/gRespuesta: 80 min

    4. A un calormetro que contiene 20 dag de agua se agrega un cuerpo dealuminio (Calor especfico = 0,22 cal (g . C) -1 y se observa que el agua varasu temperatura de 13C a 20,5C. Si la temperatura inicial del cuerpo es de95C, calcular la masa del aluminio.Respuesta: 91,51 g.

    5. Cuntos gramos de hierro a 99 C se deben agregar a un calormetro dondese encuentran en equilibrio trmico 9 cm3 de agua, 200 dg de hielo y 9 g deplomo, para elevar su temperatura en 20 C? CeFe = 0,113 cal (g . C)

    -1

    CePb

    = 0,03 cal (g . C)-1 Cf

    del hielo = 80 cal/gRespuesta: 244,8 g

    6. Un bloque de hierro de 8 Kg se saca de un horno donde su temperatura era de100C y se coloca en un recipiente adiabtico en el cual se encuentran enequilibrio trmico 1 Kg de hielo y 2 litros de agua a 0 C y una atmsfera.Calcularla temperatura final del sistema.

    Cf hielo = 80 cal/g CFe = 0,113 cal (g . C)-1

    H2O = 1 g / cm3

    Respuesta: 2,66 C

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    7. Se le entregan 20 Kcal a un sistema formado por agua y 1 hg de hielo a1 atm. y en equilibrio. Sabiendo que la temperatura final del sistema es de10 C, calcule la masa de agua en las condiciones iniciales. Cf del hielo =80 cal/gRespuesta: 1100 g

    8. En un recipiente adiabtico se encuentran en equilibrio trmico 500 g de hieloy 1,5 litros de agua a 0 C. Si se le agrega un bloque de Al, calcular latemperatura final del sistema, sabiendo que el calor cedido por el metal parallegar a dicha temperatura es de 140 Kcal.Cf del hielo = 80 cal/g CAl = 0,22 cal (g . C)

    -1

    Respuesta: 50 C

    9. Cul ser la temperatura final de un sistema que inicialmente tiene 25 g devaporde agua en un calormetro a 1 atmsfera y 388 K, e intercambian15 Kcal con una fuente ms fra.

    Ce del hielo = 0,5 cal (g . C)-1

    Ce del vapor = 0,45 cal (g . C)-1

    Calor de solidificacin = Calor de fusin = 80 Cal / gCalor de vaporizacin = Calor de condensacin = 540 Cal / g

    Respuesta: 46,75 C

    10. En un recipiente adiabtico hay 10 dm3 de agua a una atmsfera. Si se colocamedio kilo de hielo a -7 C y la temperatura final del agua es de 9 C,calcular su temperatura inicial.

    Cf del hielo = 80 cal/g Ce del hielo = 0,5 cal (g . C)-1

    Respuesta: 13,6 C

    11. En un calormetro en el que coexisten en equilibrio a 1 atmsfera 100 g deagua y 10 g de vapor de agua se agregan 500 g de agua a 80 C. Calcule latemperatura final del sistema.

    Ce del vapor = 0,45 cal (g . C)-1Calor de Vaporizacin = Calor de Condensacin = 540 Cal / g

    Respuesta: 92,45 C

    12. En un calormetro en el que coexisten en equilibrio a una atmsfera, 100g dehielo y 1000 cg de agua, se agregan 500 g de hielo a 30 C. Calcule latemperatura final delsistema.

    Cf del hielo = 80 cal/g Ce del hielo = 0,5 cal (g . C)-1

    Respuesta: - 21,96 C

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    13. A un recipiente adiabtico que contiene 24 g de cido benzoico a 140 C sele agregan 54g del mismo cido a 25 C. Calcular la temperatura final delsistema indicando el estado de agregacin del mismo.

    Datos del Acido Benzoico: =1,08g cm3

    T ebullicin = 249 C Cf = 35,4 cal / g

    Cesolido = 0,29 cal / g C T fusin = 122,4 C Celiquido = 0,27 cal / g CRespuesta: 97,54 C

    R es dato en los siguientes problemas y es igual a:

    R=0,082 l.atm

    K.mol=8,31 J

    K.mol=2

    calK.mol

    14. Calcular el valor de la variacin de energa interna (en caloras), si se tieneun volumen de 1 dm3 de aire a 0 C y una presin de 1 atm que se calienta apresin constante hasta una temperatura de 100C.

    aire = 0,0013 g/cm3 (a 0 C) Cp = 0,24 cal (g C)-1Respuesta: 22,3 cal

    15. Se hace evolucionar un gas ideal desde un estado A hasta un estado C, comoindica lafigura.

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    a. Describir cada uno de los procesos representados en el grfico (AB, BC, CA).b. Determinar grficamente el trabajo realizado por el gas en cada uno de losprocesos y escribir la expresin matemtica correspondiente a cada uno de ellos.c. El sistema es forzado a realizar el ciclo (ABCA). Determinar grficamente eltrabajo realizado porelgas.d. Comparar la variacin de energa interna producida en el proceso ABC, con la

    del proceso AC. Determinar la variacin de energa interna en el ciclo ABCA.

    16. Un mol de gas ideal evoluciona segn el siguiente grfico:

    a. Describir cada uno de los procesos representados en el grfico (AB, BC, CD,DA).b. Calcular el trabajo total realizado en la evolucin ABCDA.Respuesta: 14414 Jc. Calcular el calor total intercambiado.Respuesta: 3469 cald. Calcular la variacin de entropa en el proceso CD.Respuesta: - 4,6 cal/K

    17. Un mol de gas ideal que ocupa un volumen de 3 dm3 se enfra a volumenconstante hasta que su presin disminuye a la mitad de la presin inicial(Pinicial=8atm).Luego se expande isobricamente hasta alcanzar un volumende 6 litros. Finalmente se comprime isotrmicamente hasta alcanzar elvolumen inicial.

    a. Represente el ciclo en un diagrama PV.b. Calcule el trabajo total realizado en el ciclo.Respuesta: - 469 Jc. Determine la cantidad total de calor intercambiado en el ciclo.Respuesta: - 112,9 cald. Determine la cantidad de calor intercambiada en el proceso isotrmico.

    Respuesta: - 405,7 cal

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    18. Un gas ideal se comprime isotrmicamente hasta alcanzar 1/5 de su volumeninicial. Si el calor intercambiado por el sistema es de 500 cal y el proceso serealiza a una temperatura de 350 K.

    a. Calcule el n de moles que posee dicho gas.b. Calcule la variacin de entropa.

    c. Indique grficamente el trabajo realizado en el sistema anterior.Respuesta: a) 0,44 moles b) - 1,43 cal/K

    19. Se calienta a volumen constante un mol de gas ideal que se encuentraocupando un volumen de 40 dl a 2 atm hasta duplicar su presin. Luego seexpande isotrmicamente hasta que la presin adquiere el valor inicial y luegose lo comprime isobricamente hasta que el volumen adquiera el valor inicial.

    a. Represente el ciclo en un diagrama PV.b. Calcule el trabajo total realizado en el ciclo.Respuesta: 313,1 Jc. Determine la cantidad total de calor intercambiado en el ciclo.

    Respuesta: 75,8 cald. Determine la cantidad de calor intercambiada en el proceso isotrmico.Respuesta: 270,9 cal

    20. Un mol de gas evoluciona isobricamente desde un estado A cuya presin es0,5 atmsferas hasta un estado B cuyo volumen es 10 litros. Desde Bpasaisocricamente hasta C, cuya presin es 0,1 atm. Luego evolucionaisotrmicamente hasta un estado D cuya presin es 0,3 atm. De all vuelve alestado A isocricamente.

    a. Hacer el grfico correspondiente indicando el trabajo total realizadob. Calcular el calor desarrollado en CD

    c. Calcular la variacin de energa interna en DABC. Justifiqued. Calcular el calor desarrollado en ABCDA. Justifique.Respuesta: b: -26 caloras c: 0 cal d: 54 cal

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    23. Cul es el nmero de moles de un gas ideal, que al expandirseisotrmicamente a 300 K duplica su volumen inicial?El calor intercambiado en el proceso fue de 0,6 Kcal.Respuesta: 1,44 moles

    24. Calcular el trabajo realizado por 2 moles de un gas ideal diatmico, alenfriarse adiabticamente de 127 C hasta 363 K. Cv = 5 cal/K.molRespuesta: 1537, 35 Joule

    VB = 4,1 dm3Sabiendo que: Cv = 5 cal/K.mol TA = 27 C

    25. Un mol de gas ideal diatmico evoluciona segn el siguiente grfico:

    VC = 8,2 dm3PC = 2 atm

    a) Calcular el trabajo total intercambiado en el ciclo.b) Calcular la variacin de entropa en el proceso BC.

    Respuestas: a) -1756,5 Joule b) 1,38 cal/K

    26. En un cilindro de metal cerrado con un pistn fijo, hay 10 moles de un gas

    ideal con un volumen de 50 dm3. El cilindro se encuentra sumergido en unamezcla de hielo y agua en equilibrio trmico.En un determinado momento se libera el pistn, y el gas se expande hasta 1 atm;y en la mezcla externa permanecen los estados: slido y lquido.Calcular: a) el calor absorbido por el gas; b) la masa de hielo formada.(Cf = 80 cal/g)Respuestas: a) 8184,53 cal b) 102,3 g

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    27. Un mol de un gas ideal pasa del estado A al estado B comprimindoseisobricamente; su energa interna vara en 10 caloras e intercambia con elmedio 30 caloras. Luego se calienta isocricamente llegando a un estado C.A partir del estado C pasa al estado A expandindose isotrmicamente.Si el Q intercambiado en el ciclo ABCA es de 80 caloras, calcular el trabajorealizado por el gas en el proceso isotrmico.

    Respuesta: 415,5 Joule

    28. Dos moles de un gas ideal diatmico se encuentran en un estado A con 25 Cypasana un estado B a travs de una compresin isotrmica disminuyendo suvolumen a la mitad. Luego, por un proceso isocrico llegan a un estado C con unatemperatura de 15 C. Calcular la variacin de la energa interna en el procesoABC. (CV = 5 cal/K.mol)Respuesta: -100 cal

    29. Una mquina trmica absorbe 70 Kcal y produce un trabajo de 150 KJ.a) Calcular el % de eficiencia de la mquina.b) Calcular el calor cedido por la mquina.

    Respuestas: a) 51,57 % b) 33,9 Kcal

    30. Una mquina trmica absorbe 120 Kcal y cede 48 Kcal.a) Calcular el % de eficiencia de la mquina.b) Calcular el trabajo desarrollado por la mquina.

    Respuestas: a) 60 % b) 299, 16 KJ

    31. Estimar el metabolismo basal de un perro de 25 Kg.Respuesta: 788 Kcal/da

    32. Estimar el metabolismo basal de un bovino de 0,64 Tn.Respuesta: 8,97 Mcal/da

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    28. Cuntos ml de solvente se deben agregar a una solucin acuosa de glucosa, quetiene una temperatura de congelacin de -0,05 C, para que congele a -0,02 C?Dato: volumen inicial de la solucin: 150 cm3Respuesta: 204,5 ml

    29. Se tienen 350 ml de solucin 1,8 M de NaOH, tenga en cuenta disociacin total.

    Cuntos cl de agua se deben agregar para obtener una solucin 0,5 M?Respuesta: 91 cl

    30. Cmo preparara 0,2 dm3 de solucin acuosa de sacarosa 0,3 M a partir de unasolucin acuosa de sacarosa 1 M?Respuesta: 60 ml de la solucin madre + 140 ml de agua

    31. La amoxicilina es un antibitico que se presenta en forma de suspensin, conuna concentracin de 50 mg/cm3. La dosis recomendada es de 22 mg/kg/da,repartidos en tomas cada 6 horas. Cuntos ml de suspensin deben administrarse encada toma, a un canino de 25 kg depeso?Respuesta: 2,75 ml

    32. Cuntos ml de agua se deben agregar a 0,15 dm3 de una solucin acuosa deglucosa, que tiene una temperatura de congelacin de -0.05 C, para que congele a-0.02 C?Respuesta: 204,5 ml

    33. Cuntos ml de agua se deben agregar a una muestra de orina, para obtener24 ml finales con una dilucin de orina 1:3?Respesta: 16 ml

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    ELECTRICIDADDatos generales: K = 9x109 N,m2 / Cb2 = 8,85x10-12 Cb2 /N.m2

    1. Se tienen dos cargas en el vaco Q1= 10-19 Cb y Q2= -10

    -19 Cb, separadas unadistancia de 1 mm.a) Calcular la fuerza de atraccin entre ellas.

    b) Cunto vale la fuerza si la distancia entre ellas disminuye a la mitad?Respuesta: a) -9x10-23N b) -3,6x10-22N

    2. Calcular el campo elctrico a 2 cm de un cuerpo cargado con una carga de5x10-18 Cb.Respuesta: 1,12x10-4N/Cb

    3. Calcular la diferencia de potencial de un condensador plano de 3x10 -11Cbcuyas placas, de 25,11 mm2, estn separadas 1 mm.Respuesta: 270 V

    4. Calcular el campo elctrico que se produce en una membrana celularde

    10 nm de espesor y una diferencia de potencial de 60 mV.Respuesta: 6x106 N/Cb

    5. Calcular la carga elctrica presente a ambos lados de una membrana biolgicade 1 F, que origina una diferencia de potencial de 90 mV, a ambos lados de lamembrana.Respuesta: 9x10-8 Cb

    6. En cuntos minutos una carga elctrica de 84 Cb circular por un receptorde250 si tiene un voltaje de 0,03 KV?Respuesta: 11,6 min

    7. Qu resistencia ofrecer un receptor, por el que circula una carga elctrica de3600 Cb en media hora, con un voltaje de 0,0002 MV?Respuesta: 100

    8. Qu carga elctrica circular en medio minuto por un receptor de 40 y0,07 KV?Respuesta: 52,5 Cb

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    9. Calcular la resistencia 2 y la resistencia total del siguiente circuito:

    Respuestas: R2 = 2 K Rt = 3 K

    10. Calcular el voltaje en R2 y la potencia de la fuente del siguiente circuito:

    Respuestas: V2 = 3 V P = 0,027 Watts

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    11. Calcular el voltaje de la batera, la intensidad de corriente (en mA)administrada por la batera, su potencia y la resistencia total del siguientecircuito; a partir de los datos que se dan a continuacin:

    R1= 200 R2= 500 R3= 250 R4= 250 1= 50 mA

    Respuestas: V = 10 V I = 150 mA P = 1,5 Watts Rt = 66,66

    12. Calcular la potencia de la fuente, sabiendo que por R1 circulan 150 mA.

    Respuesta: 1,35 Watts

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    8. Determine en forma grfica en los dos siguientes casos:Si el pasaje del soluto es por difusin simple o por difusin facilitada.

    Justifique. CASO 1

    J C(moles/seg . cm2) (moles/litro)

    0 00,5 11 31,25 51,5 101,5 15

    CASO 2J C

    (moles/seg . cm2) (moles/litro)

    0 0

    0,166 10,5 30,833 51,66 10

    En el pasaje por difusin simple calcule grficamente lapermeabilidad.Respuesta: 166cm/seg

    9. Calcular el potencial de equilibrio para el potasio en clulas de mamferossabiendoque:

    [K+]e = 4 moles/cm3 [K+]i = 155 moles/ cm3 T = 37CF = 96.500 Cb/mol R = 8,31 joule (K . mol)-1

    Respuesta: -97 mV

    10. Calcular el potencial de equilibrio para el sodio de las clulas anteriores si[Na+]e = 145 mmoles/l y [Na+]i = 12 mmoles/l, a 37 C.

    Respuesta: 66,5 mV

    11. Calcular la [Cl-]i en las clulas musculares si se encuentra distribuidopasivamente en equilibrio, sabiendo que [Cl--]e = 120 mmoles/l.

    T = 37 C Em = -90 mVRespuesta: 4,12 mmoles/l

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    18. En una membrana artificial que se encuentra en equilibrio de Gibbs-Donnanse da la siguiente distribucin de iones.

    [R+]A = 50 meq/l [Na+]B = 85,4 meq/l [Na

    +]A = 64 meq/l[Cl-]A = 114 meq/l [Cl

    -]B = 85,4 meq/l T = 37 Ca) Comprobar la condicin de equilibrio Gibbs - Donnan.

    b) Calcular el valor del potencial de membrana e indicar supolaridad.Respuesta: 7,34 mV

    19. Entre el plasma sanguneo y el lquido intersticial que rodea a los capilareshay un equilibrio de Gibbs-Donnan (a 37C). Con los datos de la tabla:a) Calcular la concentracin de los aniones proteicos (no difusibles) presentes enelplasma.b) Calcular la diferencia de potencial existente entre el fluido intersticial y elplasma.

    Iones Plasma(mmoles/l)

    LquidoIntersticial

    (mmoles/l)Na+ 151 ?

    Cl 109 114

    A ? 0

    HCO3 28,7 30

    Respuestas: a) 13,3 mmoles/l, b) -1,18 mV

    20. En un sistema que se encuentra en equilibrio de Gibbs-Donnan que contiene

    agua , catin potasio, cloruro y un in no difusible (en el compartimiento I), sedeterminaron los siguientes datos:[K+]II = 6 mmoles/l Em = 29 mV T = 27 CCalcular la concentracin del in no difusible.Respuesta: 17 mmoles/l

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    BIOPTICA

    1. La luz incide desde el aire sobre una lmina de vidrio, con un ngulo deincidencia de 60 siendo una parte reflejada y otra refractada. El haz reflejadoy el refractado forman entre s un ngulo de 90. Calcular el ndice derefraccin del vidrio.Respuesta: 1,73

    2. Un haz de luz pasa del aire a un medio, donde se propaga a 2 x 105 km/seg,con un ngulo de incidencia de 60. Calcular el ngulo de refraccin.Respuesta: 35,26

    3. Calcular el ngulo lmite del siguiente sistema ptico: n = 1,2; n = 1,75.Dibujarel sistema ptico correspondiente. Respuesta: 43,29

    4. Calcular la velocidad de la luz en un aceite que tiene un n = 1,34.Respuesta: 223880 km/seg

    5. El ngulo lmite del cuarzo respecto del aire es de 42,86. Si un haz de luzpasa del aire al cuarzo formando un ngulo de refraccin de 20, calcular elngulo deincidencia.Respuesta: 30,18

    6. Un rayo de luz monocromtica pasa del diamante al aire con un ngulo deincidencia de 50 y el rayo refractado se desva 20 respecto de la direccinoriginal. Determinar el ndice de refraccin del diamante y el ngulo lmite.Respuestas: 1,23 54

    7. Un haz de luz monocromtico forma un ngulo de 60 con la cara superiorde un cubo de vidrio de n = 1,4 (ver figura). Indicar qu ocurrir cuando la

    luz incida sobre la cara lateral.

    Respuesta: producir reflexin total con un ngulo de 69.

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    8. Sabiendo que una solucin de sacarosa de 0,1 g/ml provoca una rotacindel plano de polarizacin de 13,3 cuando atraviesa una longitud de 2 dm.Calcularla concentracin de otra solucin de sacarosa cuyo ngulo derotacin es de 15, en el mismopolarmetro.Respuesta: 0,113 g/ml

    0,05 0,10C 1 % (m/v) 2,5 % (m/v)

    9. A partir de los siguientes datos experimentales que se obtuvieron con un

    polarmetro de 2 dm de longitud del tubo, determinar grficamente el poderrotatorio especfico.

    Respuesta: 2 .cm3 (dm.g)-1

    10. Una solucin acuosa de alanina al 4 % (m/v) rota 2 el plano depolarizacin. Cuntos gramos de alanina debe agregarse a 2 dm3 de lasolucin anterior,para obtener una rotacin de 3, en las mismas condicionesexperimentales?Respuesta: 40 g

    11. Un haz de luz monocromtica atraviesa una solucin coloreada que seencuentra en un tubo de 20 mm de espesor. La solucin tiene un coeficiente deabsortividad de 2,74 cm2/mol y absorbe 2/3 de la luz incidente. Calcular laconcentracin y la absorbancia de la solucin.Respuestas: 0,2 mol/cm3; 0,47

    12. El factor de un fotocolormetro para soluciones acuosas de creatininahasta 0,95 % (m/v), es de 0,10 % (m/v). Calcular el % de transmitancia quese obtuvo, en dicho equipo, para una solucin acuosa de creatinina de0,005 mg/ml.Respuesta: 98,8 %

    C 0,2 g/l 0,3 g/lA 0,1 0,4

    13. Dada la siguiente tabla de valores experimentales, determinargrficamente el factor del fotocolormetro (en % m/v).

    Respuesta: 0,10 %

    14. Calcular el % de transmitancia que se obtuvo en un fotocolormetro decubetas de 20 mm de espesor al utilizar una solucin de 50 g/dm3, si elcoeficiente de absortividad es de 3 cm2/g.Respuesta: 74 %

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    BIOACSTICA1. La frecuencia mnima perceptible para el odo humano como sonido es20 Hz y la mxima es aproximadamente 20.000 Hz. Cul es la longitud deonda de cada uno de estos sonidos en el aire? (velocidad del sonido en el aire= 340 m/seg).Respuestas: mxima: 17 m; mnima: 0,017 m

    2. Un sonido tiene una frecuencia de 440 Hz. Cul es la longitud de onda deeste sonido en el aire y en el agua? (velocidad del sonido en el aire =340 m/seg, velocidad del sonido en el agua = 1435 m/seg).Respuestas: aire: 0,77 m; agua: 3,26 m

    3. Los murcilagos emiten ondas ultrasnicas. La longitud de onda ms cortaemitida en el aire por un murcilago es de 3,3 mm. Cul es la mximafrecuencia quepueden emitir estos animales? (velocidad del sonido en el aire= 340 m/seg).Respuesta: 103 KHz

    4. Un sonido con una frecuencia de 1000 Hz se transmite a una velocidad de

    340 m/seg. Y penetra en el agua a una velocidad de 1500 m/seg. Qusucede con la frecuencia y con su longitud de onda?Respuestas: la frecuencia no se modifica. Longitud de onda en el aire: 0,34 mLongitud de onda en el agua: 1,5 m

    5. Si la intensidad del sonido (tomado convencionalmente como referencia)es igual a 10 -12 watt/m2 . Cuntos decibeles corresponden a un sonido de10-5 watt/m2?Respuesta: 70 db

    6. Cuantos decibeles corresponden a un sonido de 1,5 10-5 watt/m2?Respuesta: 71,8 db

    7. El segundo ruido cardaco produce un nivel de sensacin de 5db. Culser el nivel de sensacin producido en el mismo foco por un segundo ruidoque ha duplicado su intensidad sonora?Respuesta: 8 db

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    RADIACIONES

    Datos generalesh = 6,62 x 10-34 joule . seg = 6,62 x 10-27 ergios . seg1 eV = 1,6 x 10-19 joulee- = 1,6 x 10-19 Cb

    1. Calcular la longitud de onda (en nm) del fotn emitido por un tomoexcitado, sabiendo que la diferencia de energa entre los nivelescorrespondientes es de 2 eV.Respuesta: 620 nm

    2. Cuntos fotones de 0,5 m producirn una energa de 1 ergio?Respuesta: 2,5 x 1011 fotones

    3. Calcular la longitud de onda (en ) y la frecuencia (en MHz) de un fotnde 0,6KeV.

    Respuestas: 20,69 ; 1,45 x 1011 MHz

    4. Calcular la longitud de onda mnima (en ) emitida por un tubo de Rx, sise le aplica un potencial acelerador de 100 KV.Respuesta: 0,124

    5. Calcular el mnimo potencial acelerador (en KV) que debe aplicarse a untubo de Rx, para producir Rx duros.Respuesta: 24,8 KV

    6. Calcular la frecuencia mxima (en MHz) de Rx que emitir un tubo deCoolidge, si se le aplica un potencial acelerador de 0,12 MV.

    Respuesta: 2,9 x 1013 MHz

    7. Cuntos mA y cuntos KV se deben aplicar a un equipo de Rx paraobteneruna placa de trax de un canino, de 1 dm de espesor, si el tiempo deexposicin es de0,01seg?Respuestas: 300 mA; 50 KV

    8. Cuntos mA y cuntos KV se deben aplicar a un equipo de Rx paraobtener una placa de abdomen de un felino, de 50 mm de espesor, si eltiempo de exposicin es de 0,025 seg?Respuestas: 200 mA; 55 KV

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    9. Se realiz una radiografa del muslo de un canino, utilizndose 75 KV y20 mA. Calcular el espesor aproximado del muslo y el tiempo durante el cualestuvo expuesto a la radiacin X.Respuestas: 15 cm; 0,5 seg

    10. Una radiacin monocromtica de Rx incide sobre 2 lminas superpuestas(como muestra la figura siguiente). Si cada lmina tiene un espesor de 0,3 dm y

    el de la lmina A es 0,06 mm-1

    , calcular el de la lmina B.

    Io Io/8

    Respuesta: 0,08 cm-1

    11. El de un material metlico absorbente es de 0,53 mm-1. Cuntos cmdeber tener una lmina de ese material, para que colocada en la pared de unasala de radiologa, absorba el 80% de la radiacin x que incide sobre ella?Respuesta: 0,3 cm

    12. En un Consultorio Radiolgico se recibe a un canino traumatizado quepresenta gran dolor y tumefaccin en tibia izquierda, por lo que se sospechade fractura. Conociendo que el espesor del miembro posterior izquierdo a laaltura de la tibia esde 40 mm y el tiempo de exposicin es de 0,02 seg., qumiliamperaje y qu Kilovoltaje se debe aplicar para realizar la placaradiogrfica?Respuestas: 500 mA. 64 Kv.

    13. Una lmina de plomo tiene un = 0,1 mm-1 y un espesor de 0,3 cm.Cuntas lminas iguales deben superponerse como mnimo para absorberel90 % de una radiacin X?Respuesta: 8

    14. Un delantal protector de radiacin X absorbe el 80 % de la radiacinincidente. Cunto absorbern dos delantales iguales superpuestos?Respuesta:96%

    15. El TRd = 3,825 das. Calcular la constante de desintegracin del radn y sutiempo de vida media.Respuestas: 0,18 das-1; 5,52 das

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    16. Una muestra radiactiva contiene 32F (T= 14,3 das) y 51Cr (T= 27,8 das).Al cabo de un cierto tiempo el N de tomos iniciales del 32F se redujo un80%. Cuntos das ms tardar el 51Cr en decaer el mismoporcentaje(80%)?Respuesta: 31 das

    17. El 132I tiene una semivida biolgica de 2 hs. Calcular su constante de

    eliminacinbiolgica.Respuesta: 0,34 hs-1

    18. A un conejo se le inyecta un istopo que tiene una constante deeliminacin biolgica de 0,693 hs-1. A los cuntos minutos se encontrar enel animal 1/8 de la dosis activa?Respuesta: 180 min

    19. Se inyecta a un canino 132I con 5,4 x 1017 ncleos radiactivos. Si lasemivida biolgica del 132I es de 2,26 hs, cuntos ncleos radiactivos quedanen el canino al cabo de 2 das?Respuesta: 3 x 1011

    20. Se tienen 70 g de 51Cr con un perodo de semidesintegracin de 27 das.Cuntos tomos de 51Cr quedarn al cabo de 60 das?Respuesta: 1,77 x 1023 tomos

    Ncleos 7,5x106 5,5x106 4,2x106 3,3x106 2,5x106 2,2x106 1,8x106t (das) 0 2 4 6 8 10 12

    21. Graficar los siguientes datos experimentales de un istopo radiactivo,analizar el grfico obtenido y explicar dicho comportamiento.

    a) Determinar grficamente el perodo de semidesintegracin.b) Determinar grficamente el tiempo de vida media.

    22. Mencione las ventajas y desventajas de:a) la radiografab) la radioscopac) la tomografa computadad) la resonancia magntica.

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    BIORREOLOGA1. Expresar los siguientes datos de presin arterial en barias y en atmsferas.a) Presin arterial del caballo = 180 mm Hg.b) Presin arterial del perro = 140 mm Hg.Respuestas: a: 239.940 barias = 0,237 atm b: 186.620 barias = 0,184 atm

    2. Un tanque de 8 m de dimetro y 0,12 dam de profundidad se llena con

    agua ( =1g/cm

    3

    ). Calcular la presin en el fondo y en un punto situado a0,5 m debajo de la superficie.Respuestas: 848,22 mm Hg 796,76 mm Hg

    3. Calcule el valor de la presin a nivel del corazn en un caballo sabiendoque la presin sistlica medida en la cola es de 110 mm Hg y la diferencia dealtura entre la arteria coccgea y el nivel del corazn es de medio metro.

    sangre = 1,05 g/cm3 Hg = 13,6 g/cm3Respuesta: 148,6 mm Hg

    4. Se desea inyectar por va intravenosa una solucin fisiolgica, impulsadaporla gravedad. solucin fisiolgica = 1,01 g/ml

    a) A qu altura debe colocarse el frasco para que la presin inicial mximasea de 58 mm de Hg?b) Si la presin en la vena es de 18 mm Hg por encima de la atmosfrica,cul es la altura mnima necesaria para que la solucin entre en la vena?Respuestas: a) 78,9 cm b) 24,5 cm

    5. La velocidad media de la sangre en la aorta del perro es de 50 cm/s y suseccin es de 1 cm2. Calcular la seccin total a nivel de capilares, sabiendoque la velocidad media en capilares es de 0,8 mm/s. Calcular tambin laseccin en la venaporta sabiendo que la velocidad media es de 30 cm/s.Respuestas: 625 cm2 1,66 cm2

    6. Calcular el dimetro de la aorta humana conociendo la velocidad en lamisma (30 cm/s). Adems se sabe que la velocidad media en los capilares esde 0,5 mm/s y quela seccin total es de 1800 cm2.Respuesta: 1,96 cm

    7. Calcular la seccin y el dimetro de un aneurisma sabiendo que lavelocidad media en el mismo es de 3,5 cm/s y en la aorta, de 2 cm dedimetro, la velocidad media es de 30 cm/s.Respuestas: S = 26,91 cm2 d = 5,85 cm

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    8. Por un tubo de 20 cm2 de seccin pasa agua con una velocidad de 3 m/seg.a) Cuntos m3 por hora pasan por el tubo?b) Si al primer tubo le sigue otro cuya seccin es de 0,05 dm2, cul ser la

    velocidad en este ltimo?Respuestas: a: 21,6 m3/h b: 1200 cm/seg

    9. Calcular el caudal a travs de un aneurisma sabiendo que la diferencia de

    presiones a ese nivel es de 3 mm Hg y la viscosidad de la sangre es de 4,5 cp.El aneurismatiene un dimetro de 5 mm y una longitud de 1,5 cm.Respuesta: 90,83 cm3/seg

    10. Calcular la diferencia de presiones en los extremos de un tubo sabiendoque tiene un dimetro de 6 mm y una longitud de 30 cm. El lquido quecircula es agua de viscosidad 1 cp y el caudal es de 1,6 dm3/seg.Respuesta: 113,26 mm Hg

    11. Calcular la resistencia perifrica total de una persona que se halla enreposo, sabiendo que el flujo sanguneo es de 100 ml/s y la diferencia depresin en las arterias de la gran circulacin es de 100 mm Hg.

    Respuesta: 1 URP

    12. Calcule el valor de la resistencia de los distintos tramos del lechocirculatorio en URP a partir de la siguiente informacin: Caudal =5,5 litros/min

    presin (mm Hg)Aorta 100Arterias 95Arteriolas 55Capilares 30Venas 10

    Respuestas: 0,054 URP 0,436 URP 0,272 URP 0,218 URP

    13. Calcular la diferencia de presiones cuando la resistencia perifrica total esde 4 URP (contraccin fuerte) y cuando hay dilatacin intensa es de 0,25URP. El caudal es de 100 ml/s.Respuestas: 400 mm Hg 25 mm Hg

    14. Por un tubo horizontal de 2 cm de longitud y 3,14 mm2 de seccin, circulaagua ( = 1 cp). Si el caudal es de 5 cm3/seg, calcular la diferencia depresinentre los extremos del tubo.Respuesta: 1,91 mm Hg

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    15. Por un tubo de 5 mm de dimetro fluye agua ( = 1 cp). Calcularlavelocidad crtica sabiendo que para el rgimen laminar el nmero deReynolds debe ser2000.Respuesta: 40 cm/seg

    16. Calcular el nmero de Reynolds en el siguiente caso: un lquido de =1,024 g/cm3 fluye a una velocidad de 27 cm/seg por un tubo de 2 cm de

    dimetro. La viscosidad del lquido es de 2,8 cp.Respuesta: 1975

    17. Verifique en las siguientes condiciones, si el flujo es laminar o detransicin o turbulento, a nivel de la aorta.a. Velocidad en el reposo = 30 cm/sb. Velocidad en la sstole = 40 cm/sc. Velocidad en el ejercicio violento = 120 cm/s

    sangre = 4 cp sangre = 1,05 g/cm3 Dimetro aorta = 2,5 cmRespuestas: a) laminar b) transicin c) turbulento

    18. Calcular la diferencia de presin que hay entre ambos extremos de un

    aneurisma de 12 cm de longitud por el cual circula sangre con una velocidadde 10 cm/seg. La viscosidad de la sangre es 4,5 cp y el radio del aneurisma de2,8 mm.Respuesta: 0,41 mm Hg

    19. a) Calcule el trabajo cardaco de un caballo durante la sstole.Presin en la aorta = 100 mm Hg Volumen Minuto = 5 litros / min

    Frecuencia Cardaca = 25 latidos / minuto sangre = 1,05 g/cm3Velocidad de la sangre = 30 cm/s

    b) Calcule la potencia cardaca.Respuestas: a) 2,639 Joule b) 1,1 W

    20. Un perro labrador adulto tiene una potencia cardaca de 0,59 W y untrabajo potencial de 0,7 Joule. Durante cada sstole (1,2 seg) expulsa 45 ml desangre hacia la aorta. A qu velocidad sale la sangre?Respuesta: 58,2 cm/seg

    21. Calcular la diferencia de presiones (en mm Hg) a ambos lados de la pareddel primer tramo de la aorta de un equino, durante la sstole, si el caudal es de4 dm3/min, la velocidad de la sangre es de 0,2 m/s y la tensin del vaso es de13000 dinas/cm.Respuesta: 9,7 mm Hg

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    22. Dentro de un lquido, una burbuja de aire de 2 dm de dimetro, tiene unapresin de 1,001.106 barias, y soporta una presin exterior es de 106 barias.Cul es la tensin en la interfase lquido/aire?Respuesta: 5000 dinas/cm

    23. Un alveolo tpico tiene un radio de 0,1 mm y la tensin superficial es de50 dinas/cm.

    a) Cul es la diferencia de presin entre el interior y el exterior del alveolo?b) Cul sera la diferencia de presin entre el interior y el exterior delalveolo si el radio fuera de 50 m?Respuestas: a) 10.000 barias b) 20.000barias

    24. En el circuito circulatorio correspondiente al hgado, bazo e intestinodelgado, el caudal total a travs del hgado recibe aporte de tres ramas enparalelo, a saber: H2 = arteria heptica, B = bazo, I = intestino grueso ydelgado.Calcular el caudal total en el hgado, a partir del siguiente esquema.Datos: RH2 = 16,2 URP, RB = 9,8 URP, RI= 6,92 URP y RH1= 0,3 URPP2 = 96 mmHg P1 = 8 mm Hg.

    Respuesta: 24,86 cm3/seg

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    25. Un recipiente cerrado contiene 0,34 moles de CO2 y 0,76 moles de N2. Si lapresin total de la mezcla es de 0,23 atm, calcular la presin parcial del N2?Respuesta: 0,16 atm

    26. Un matraz de 0,01 m3 contiene 0,032 moles de O2 y 0,013 moles de CO2,a 10C.Calcular la presin total de la mezcla.

    Respuesta: 0,104 atm

    27. El halotano es un gas que se utiliza como anestsico. Si se combinan0,08 moles de halotano con 0,75 moles de O2 en una mezcla anestsica quetiene una presin total de 1,2 atm, calcular la presin parcial del halotano.Respuesta:0,11atm

    28. Se midi el aire exhalado de un canino, dando los siguientes resultados:Presin parcial (mm Hg)

    O2 114CO2 30,4

    Vapor de H2O 45,6N2 570

    Calcular la fraccin molar de O2.Respuesta: 0,15

    29. Qu concentracin milimolar de halotano (k = 3x10-2 M/atm) se disolveren el plasma de un equino, si el anestsico tiene una presin parcial de 190mm Hg en la mezcla anestsica?Respuesta: 7,5 mM

    30. Se incorpora al organismo de un canino, un anestsico inhalatorio quetiene una presin parcial de 152 mm Hg en la mezcla anestsica,disolvindose 4 moles de anestsico por cada ml de plasma. Calcularlaconstante de Henry del anestsico.Respuesta: 2x10-2 M/atm

    31. Un anestsico inhalatorio de k = 8x10-3 M/atm, presente en una mezclaanestsica voltil que tiene una presin total de 570 mm Hg, se disuelve en elplasma de unequino con una concentracin 2 mM. Calcular la fraccin molardel anestsico en lamezcla.Respuesta: 0,33

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