View
213
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
Física y
Quími
Solucionario
2010 -IIExamen de admisión
Física y Química
1
TEMA P
Pregunta N.º 1Dados los vectores A, B y C, calcule m · n/p2, si
se sabe que: mA+nB+pC=0.
A
B
C
1 u
1 u
A) 0,15 B) 0,21 C) 0,31 D) 1,25 E) 1,90
ResoluciónTema: Vectores
Análisis y procedimiento
B
1 u
1 u
A
C
Piden: Em n
p= ·
2 (r)
Si mA nB pC
+ + = 0
Física
Del gráfico
A mA m m
= + = +5 3 5 3→ (b)
B nB n n
= − = −2 5 2 5→ (g)
C pC p p
= − = −3 2 3 2→ (l)
Sumando (b), (g) y (l):
mA nB pC m n p
+ + = + + +( )5 2 3
+ ( )3 5 2m n p− −
Según dato:
mA nB pC
+ + = 0
Entonces 5m+2n+3p=0 (f) 3m – 5n – 2p=0 (q)
Multiplicando f por 3 y q por – 5; y luego sumando las ecuaciones, obtenemos
31 19 031
19n p p n+ = → = −
(a)
Reemplazando en q se obtiene:
m n= 1119
(j)
Luego (a) y (j) en (r)
E
n n
n=
−
1119
3119
2
\ E=0,21
Respuesta0,21
alternativa B
2
unI 2010 -II Academia CÉSAR VALLEJO
Pregunta N.º 2Un camión y un auto se mueven sobre un camino rectilíneo de tal forma que en el instante t=0 s la distancia entre los vehículos es 91,3 m (ver figura). El camión se mueve con velocidad constante de 90 km/h y el auto, que parte del reposo, incrementa su velocidad a una tasa de 9 km/h cada segundo hasta alcanzar su velocidad máxima de 108 km/h. ¿En qué instantes, en s, la parte trasera del camión coincide con la parte delantera del auto?
camión
auto
vAvC
5,5 m 91,3 m 3,2 m
A) En los instantes t=4,8 y t=15,2 B) En los instantes t=4,8 y t=17,7 C) En los instantes t=5,5 y t=14,5 D) En los instantes t=5,5 y t=16,0
E) En los instantes t=5,5 y t=18,5
Resolución
Tema: Cinemática
Análisis y procedimiento
Pasando los datos al SI
Rapidez del camión
vcamión
kmh
m/s m/s= =
=90 905
1825
Aceleración del auto
Como su rapidez cambia en
∆v = =
=9 95
182 5
kmh
m/s m/s,
En cada segundo, entonces el módulo de su aceleración será
a=2,5 m/s2
En el gráfico
a=2,5 m/s2
vC=25 m/s
5,5 m 91,3 m 3,2 m
100 m
v0=0P Q
Piden en cuánto tiempo el punto P alcanza al punto Q. La condición del problema acerca de la rapidez máxima del auto es
vmáx=108 km/h=30 m/s
Veamos en cuánto tiempo el auto alcanza su velocidad máxima, como este realiza un MRUV
vF=v0+at
30 0
52
12= + → =t t s
Por lo tanto, el auto alcanza su rapidez máxima en el instante t=12 s.
Considerando que la parte posterior del camión (P) alcanza la parte delantera del auto (Q) cuando este último se mueve con un MRUV.
a =2,5 m/sQ
2
vP=25 m/s
25t
100 m
vQ=0
MRUV
1
2(2,5)t
2
MRUV
t
t
unI 2010-IISolucionario de Física y Química
3
Del gráfico
100
12
2 5 252+ =( , )t t
→ t2 – 20t+80=0
Operando
t1=5,52 s
t2=14,47 s
Como podemos observar t2=14,47 s es mayor
que t=12 s que es cuando el auto alcanza su
rapidez máxima, por tanto, antes de que el camión
alcance al auto por segunda vez, este último ya
adquirió su rapidez máxima.
a =2,5 m/sQ
2
vP=25 m/s
100 m
vQ=0
eP=300 m
eQ=180 m
P Q Q P
12 s
v =30 m/smáx
v=2,5 m/s
12 s
x=20 m
Entonces
En 12 s:
1) P recorre: eP=vPt=25(12)=300 m
2) Q recorre: e v t atQ = + =021
2180 m
Del gráfico
En t=12 s P y Q están separados x=20 m y a partir de este instante, ambos realizan un MRU.
El tiempo en que Q alcanza a P es
t
xv vaQ P
=−
=−
=2030 25
4 s
\ t2=12 s+4 s=16 s
tiempo en que Q logra su
rapidez máxima
tiempo adicional
Respuesta
t1=5,5 s
t2=16 s
alternativa D
Pregunta N.º 3Una partícula de masa 0,5 kg conectada a una cuerda indeformable se mueve con una rapidez constante de 6 m/s en una trayectoria circular de 1 m de radio, en un plano vertical.Sean Ta y Tb los módulos de las tensiones en la cuerda cuando la partícula se encuentra en los puntos a y b, respectivamente. La diferencia Tb – Ta, en N, es:
(g=9,81 m/s2)
a
b
A) 7,8 B) 8,8 C) 9,8 D) 10,8 E) 11,8
4
unI 2010 -II Academia CÉSAR VALLEJO
ResoluciónTema: Dinámica circunferencial
Análisis y procedimiento
F mg=g
( )b
v
Tbacp
RR
acp
R
Ta
( )a
vg=9,81 m/s2
F mg=g
Piden: Tb – Ta
Debido a que la rapidez es constante, se deduce que el módulo de la fuerza centrípeta es constante (Fcp=mv2/R).
Por lo tanto Fcp(b)=Fcp(a)
Tb – mg=Ta+mg
Tb – Ta=2mg
Tb – Ta=2(0,5)(9,81)
\ Tb – Ta=9,8 N
Respuesta9,8 N
alternativa c
Pregunta N.º 4Un punto, partiendo del reposo, se empieza a mover con aceleración tangencial at constante sobre una circunferencia de radio R. ¿Después de qué tiempo su aceleración centrípeta es k veces su aceleración tangencial?
A) kRat
B) 12
kRat
C) 12
kRat
D) kRat
E) 2kRat
ResoluciónTema: Movimiento circunferencial uniformemen-te variado (MCUV)
Análisis y procedimientoGraficando lo que acontece:
R
R
ar
acp
v =00
A
B
ar
t
Sea en “B” donde se verifica la condición:
acp=KaT
Debido a que el módulo de la aceleración tan-
gencial es contante, entonces la partícula realiza
un “MCUV”, luego a lo largo de la trayectoria
se verifica:
v v a tF T= +0
0
→ vB=aTt (I)
Como en “B” se cumple que:
acp=KaT
vRB2
=KaT (II)
unI 2010-IISolucionario de Física y Química
5
(I) en (II):
a tR
KaTT
·( ) =2
∴ tkRaT
=
Respuesta
kRaT
alternativa D
Pregunta N.º 5La magnitud de la fuerza de atracción gravi-tatoria entre dos partículas de masas m1 y m2 (m1 > m2) separadas 20 cm, es 1,0×10 – 8 N. Si m1+m2=5 kg calcule, aproximadamente, el cociente m1/m2.
(G=6,67×10 –11 N · m2/kg2)
A) 1,1 B) 1,3 C) 1,5 D) 2,5 E) 4,0
ResoluciónTema: Gravitación universal
Entre dos partículas de masas m1 y m2 hay una fuerza de atracción gravitacional FG
( ) cuyo módulo se calcula mediante
FGm m
dG = 1 2
2
FGFG
d
m1 m2
G=constante de gravitación universal
d=distancia en metros
Análisis y procedimientoEn el problema, nos piden la relación
Smm
= 1
2 (I)
De acuerdo al enunciado tenemos
FGFG
d=0,2 m
m1 m2
Datos
• m1+m2=5 kg
→ m2=5 – m1 (II)
• FG=1,0×10 – 8 N (III)
De la ley de gravitación universal
FGm m
dG = 1 2
2 (IV)
Reemplazando (II) y (III) en (IV)
6 67 10 5
0 21 0 10
111 12
8,
,,
× −( )( )
= ×−
−m m
m m1 1
8 2
115
1 0 10 0 2
6 67 10−( ) = × ( )
×
−
−, ,
,
m1(5 – m1)=6
→ m1=3 kg (V)
(V) en (II) m2=2 kg (VI)
Finalmente, (V) y (VI) en (I)
S = 32
S=1,5
Respuesta1,5
alternativa c
6
unI 2010 -II Academia CÉSAR VALLEJO
Pregunta N.º 6En la figura se muestra un bloque que se desplaza sin fricción a lo largo del eje x. Si la magnitud de F
es F=(10x+20) N, determine el trabajo (en J) realizado por la fuerza F
para trasladar al bloque desde x=0 hasta x=5 m.
37º
F
NY
X
mg
A) 160 B) 170 C) 180 D) 190 E) 200
ResoluciónTema: Trabajo mecánico
El trabajo de una fuerza F( ) que depende de la
posición x( ) se calcula mediante el área bajo la
gráfica.
F
x1 x2 x(m)
F(N)
x2x1
Wx xF1 2→ = ( )área
Análisis y procedimientoPide el trabajo de F desde x=0 hasta x=5m.
37º
F
Fx
Fy
x=5 mx=0
F=(10x+20) N
El bloque solo se desplaza en el eje x, por lo tanto, de la fuerza F
solo realiza trabajo la componente horizontal Fx
, entonces
W Wxx
xxxF F
==
===
50
50 (I)
Del gráfico, Fx=Fcos37º
Fx=45
F
Fx=45
10 20x +( )
Fx=(8x+16) Nx F
x m Fx
x
= → == → =
0 16
5 56
N
N
Ahora, realizamos la gráfica Fx
versus x.
50
16
Fx (N)
56
x (m)
W
xxxF
== = = +
×
50
16 562
5área
W
xxxF
== =
50 180 J
Reemplazando WxxxF
==
50 en (I)
W
xxF== =
50 180 J
Respuesta180
alternativa c
unI 2010-IISolucionario de Física y Química
7
Pregunta N.º 7Para elevar el contenedor de 15 kN de peso (ver figura) se emplea un motor izador cuyo cable ejerce una tensión F de magnitud variable como se muestra en la gráfica: Fuerza versus Tiempo. Calcule en qué tiempo (en s), el contenedor empieza a subir.
(1 kN=103 N)
contenedor
F
t(s)
F(kN)
50
25
A) 2 B) 3 C) 4
D) 5 E) 6
ResoluciónTema: Estática
Análisis y procedimientoSea t el instante de tiempo en que el contenedor está a punto de elevarse.
R
T=F
Fg
25
0 t 5
F(kN)
t(s)
D
E
B
A
15
Mientras el contenedor está en reposo, en él, la fuerza resultante debe ser cero F R
=( )0 .
Entonces
SF( )=SF( )
R+F=Fg
Por dato, el peso del contenedor es 15 kN, entonces, la fuerza de gravedad en él será
Fg
= ×15 103 N; en tal sentido
R+F=15×103 (j)
Pero de la gráfica, F aumenta linealmente con el tiempo. Entonces, para la igualdad de la expresión (j) la reacción (R) irá disminuyendo tal que cuando R=0 el contenedor estará a punto de elevarse; por lo tanto, el módulo de F será
F=15×103 N
Luego, en la gráfica F versus tiempo, se tiene:
D
EOt
5
15 kN
25 kN
�
Por semejanza, obtenemos
t15
525
=
→ t=3 s
Respuesta3
alternativa B
8
unI 2010 -II Academia CÉSAR VALLEJO
Pregunta N.º 8En la figura se muestran 2 fotos tomadas en los instantes t1=10 ms y t2=15 ms, a una onda via-jera que se desplaza a través de una cuerda a lo largo del eje X. Si se sabe que t2 – t1 < T, siendo T el periodo de oscilación de la onda, determine su rapidez de propagación (en m/s).(1 ms=10 – 3 s)
5 10 15 20
5 10 15 20
t1=10 ms
X (cm)
t2=15 ms
X (cm)
A) 15 B) 20 C) 30 D) 40 E) 50
ResoluciónTema: Ondas mecánicas (cinemática)
Análisis y procedimientoSea VOM la rapidez de propagación de la onda mecánica, la cual permanece constante.
5 10 15 20 25 30
X(cm)
t1=10 ms
t2=15 ms
x=10 cm
Y
�t t= – =5×10 s1
–3t2
como
< ,
entonces
t t2 1– T
x<�
x: distancia de
propagación
de onda
VOM
donde
V
xtOM =
∆
entonces
VOM =
× −10
5 10 3
VOM = 2000 cm/s
\ VOM = 20 m/s
Respuesta20
alternativa B
Pregunta N.º 9Un objeto tiene un peso aparente de 2,5 N cuando está sumergido en el agua. Cuando se sumerge en aceite su peso aparente es 2,7 N. Determine el peso real del objeto en N. (Densidad del aceite=600 kg/m3)
A) 3,0 B) 3,2 C) 3,4 D) 3,6 E) 3,8
ResoluciónTema: Hidrostática
Análisis y procedimientoPiden determinar la fuerza de gravedad (peso real) de un bloque, usando un dinamómetro para medir pesos aparentes.
Tenemos:
E V g=1000. .agua
Fg
T=
=2,5 N
Fg.apar.
E V g=600. .aceite
T=
=2,7 N
Fg.apar.
( : volumen sumergido)V
Fg
unI 2010-IISolucionario de Física y Química
9
Del reposo del bloque en el agua
∑F(↑)=∑F(↓)
2,5+1000 · V · g=Fg (I)
Del reposo del bloque en el aceite
∑F(↑)=∑F(↓)
2,7+600 · V · g=Fg (II)
De (I) y (II)
Fg=3 N
Respuesta3,0
alternativa a
Pregunta N.º 10Un resorte de constante K está unido a un bloque de masa m=2,0 kg. Otro bloque de masa M=2,5 kg, se empuja suavemente contra el bloque de masa m hasta comprimir el resorte x=0,6 m,como se indica en la figura. Si el sistema se libera desde el reposo, determine la amplitud de oscilación del resorte, en m, luego de que el bloque de masa M se ha soltado.
K
mM
0,6 m
sin fricción
A) 0,2 B) 0,4 C) 0,6 D) 0,8 E) 1,0
ResoluciónTema: Movimiento armónico simple (MAS)
Análisis y procedimientoPiden calcular la amplitud A del MAS que describe el bloque de masa m luego de que el bloque de masa M se suelta. Este proceso ocurre así:
lisoMm ... Mm
v
posición de
equilibrio
posición donde
se abandonan los
bloques
v=0x=0,6 m
x=0
P. E.
Cuando los bloques lleguen a la posición de equilibrio, m desacelera porque está atado al resorte, por lo tanto, M se despega y realiza MRU y m comienza a experimentar otro MAS. En la posición de equilibrio vmáx=Aw
Como wkm
=
→ v Akmmáx =
(I)
Usamos la conservación de energía mecánica des-de la posición donde se abandonan los bloques hasta la posición de equilibrio EM(final)=EM(inicial)
mv Mv kx2 2 2
2 2 2+ =
m M
vkx+
=2 2
22
(II)
Reemplazando v de (I) en (II)
m M kmA
kx+
=
2 2
2 2
A
mM m
x=+
A =
+
22 2 5
0 6,
,
\ A=0,4 m
Respuesta0,4
alternativa B
10
unI 2010 -II Academia CÉSAR VALLEJO
Pregunta N.º 11Considere las dos cargas puntuales positivas Q1 y Q2 que se muestran en la figura. Se sabe que Q1 < Q2 y que el campo eléctrico creado por estas cargas es nulo en uno de los puntos que se muestran en la figura. Este punto solamente puede ser:
a b c d e
Q1 Q2
A) a B) b C) c D) d E) e
ResoluciónTema: Campo eléctrico
Cada punto del campo eléctrico se caracteriza vectorialmente mediante la intensidad de campo eléctrico.
Análisis y procedimientoPara que en un punto el campo eléctrico sea nulo, la intensidad de campo eléctrico en este punto tiene que ser nulo.Aplicando el principio de superposición
E E E Q Q
= + = <( )1 2 1 20;
Graficando los vectores de intensidad en cada uno de los puntos.
E2
E1
a a a a a a
+Q1 E2 E1 E2 E1 E2 E1+Q2
E2
E1b c d
Ee�0Ea�0
ae
• End
E E
KQ
a
KQ
aQ Q2 1
22
12 1 2
9> > <( ), ; ya que:
• Enc
E E
KQ
a
KQ
aQ Q2 1
22
12 1 2
4 4> > <( ), ; ya que:
• Enb
E1=E2, se puede dar la siguiente igualdad,
ya que Q1 < Q2
KQ
a
KQ
a22
129
=
Para esta igualdad Q2=9Q1
Por consiguiente, el único punto de los mencio-nados, donde la intensidad del campo eléctrico puede ser nulo, es el punto b.
Respuestab
alternativa B
Pregunta N.º 12Se coloca un riel de tren durante el invierno, cuando la temperatura es de – 5 ºC. Se sabe que cada tramo mide 4 m. ¿Cuál es la distancia mínima, en cm, que debe haber entre cada tramo para que en verano, cuando la temperatura llegue a 35 ºC, no exista problemas con la dilatación?Coeficiente de dilatación del riel=10– 4 ºC– 1.
A) 1,0 B) 1,2 C) 1,4 D) 1,6 E) 1,8
ResoluciónTema: Dilatación térmica
Análisis y procedimientoEntre cada barra que forma el riel, se deja un espacio para que estas se puedan expandir libremente y eviten la fuerza de compresión entre ellas.
unI 2010-IISolucionario de Física y Química
11
La menor distancia entre ellas sería cuando, al expandirse las barras, los extremos estén prácticamente juntos.
dmín dmín dmín4 m 4 m 4 m 4 m
�L
2�L
2�L
2�L
2�L
2�L
2
Inicio T0=–5 ºC
TF=35 ºC
luego
Del gráfico
dmín=∆ + ∆L L2 2
=∆L=L0×α×∆T
=(400 cm)(10–4 C–1)(40 ºC)
dmín=1,6 cm
Respuesta1,6
alternativa D
Pregunta N.º 13Una resistencia variable R está conectada a una batería que proporciona un voltaje constante V. Sea i la corriente en el circuito. Si el valor de R aumenta, ¿cuál(es) de las siguientes proporciones son correctas? (P es la potencia disipada por la resistencia)I. P aumenta porque es directamente propor-
cional a R.II. i disminuye porque V permanece constante.III. P permanece constante porque el aumento
de R se compensa con la disminución de i.
A) I B) II C) III D) I y II E) I, II y III
ResoluciónTema: Potencia eléctrica
i
V
R
+ –
En un circuito eléctrico se cumple la ley de Ohm.
Vi
R V iR= =o
Además, la potencia disipada por el resistor es
P Vi i RVR
= = =22
Análisis y procedimiento
i
V
R
+ –
I. Falso La potencia disipada (P) en el resistor en
función de su voltaje (V) y resistencia (R) es
PVR
=2, y por dato V=cte., entonces, R es
inversamente proporcional a P. Por lo tanto, si R aumenta, P disminuye.
II. Verdadero De la ley de Ohm V=iR; por dato, V=cte., entonces, si R au-
menta, i disminuye.
III. Falso De (I) se sabe que si R aumenta, P disminuye.
RespuestaII
alternativa B
12
unI 2010 -II Academia CÉSAR VALLEJO
Pregunta N.º 14Un sistema termodinámico se lleva del estado A al estado B siguiendo las tres trayectorias que se muestran en la figura. Si UB > UA, ¿por cuál trayectoria es mayor el valor absoluto del calor que interviene en el proceso? En esa trayectoria, ¿el sistema absorbe o desprende calor?
P
V
A
B1
2
3
A) 2, absorbe B) 1, desprende C) 2, desprende D) 1, absorbe E) 3, absorbe
ResoluciónTema: Termodinámica (1.a ley)
P
V
A
B
A
Cuando la sustancia de trabajo (gas), se lleva del estado A al estado B, se cumple:Q= Wgas+∆Ugas (1.a ley de la termodinámica) además |Wgas|=A
QF
Análisis y procedimientoDe la primera ley de la termodinámica, se tiene:Q=Wgas+∆U; pero ∆U=UB – UA para los tres procesos (1, 2, 3) resulta ser el mismo. (El cambio de energía interna no depende del proceso seguido).Por esta razón, el proceso en el que se absorbe más calor será aquel en el cual se realiza mayor trabajo.De las gráficas de cada proceso
P
V
A
B1
A1
P
V
A
B
2
A2
P
V
A
B
A3
3
A1 > A2 > A3
→ W1 > W2 > W3
En conclusión: Q1 > Q2 > Q3, y además en los 3 procesos, se absorbe calor.
Respuesta1, absorbe
alternativa D
unI 2010-IISolucionario de Física y Química
13
Pregunta N.º 15Indique la veracidad (V) o la falsedad (F) de las siguientes proporciones.a. Las ondas de luz visibles tienen mayor fre-
cuencia que las ondas que corresponden a los rayos X.
b. Las frecuencias de la radiación ultravioleta son mayores que las de las radiación infrarroja.
c. El ojo humano es sensible a la radiación electromagnética con longitudes de onda comprendidas entre 400 y 700 nm.
A) VVV B) FFV C) FVF D) FVV E) VVF
ResoluciónTema: Ondas electromagnéticas
Análisis y procedimientoPara encontrar la veracidad (V) o falsedad (F) de estas proposiciones, recordemos como es el espectro electromagnético.
1022
1021
1020
1019
1018
1017
1016
1015
1014
1013
1012
1011
1010
109
108
107
106
105
104
103
1 pm
1 nm
1 m�
1 mm
1 cm
1 m
1 km
Ultravioleta
Luz visibleInfrarroja
Microondas
TV, FM
AM
Onda larga
Ondas de radio
Rayos X
Rayos gamma
400 nm
violetaazulverdeamarillonaranjarojo
700 nm
longitud de
onda
frecuencia
(Hz)
De aquí se nota que:• Falso Las ondas de luz visible tienen menor
frecuencia que las ondas que corresponden a los rayos X.
• Verdadero Las frecuencias de la radiación ultravioleta
son mayores que las de la radiación infrarroja. • Verdadero La luz visible (que es la radiación a la cual es
sensible el ojo humano) presenta longitudes de onda comprendidas entre 400 nm y 700 nm.
RespuestaFVV
alternativa D
Pregunta N.º 16Se coloca un objeto a 3,0 m de un espejo esférico convexo cuya distancia focal es – 0,25 m. Calcule aproximadamente el aumento de la imagen.
A) 0,055 B) 0,066 C) 0,077 D) 0,088 E) 0,099
ResoluciónTema: Espejos esféricos
Análisis y procedimientoHagamos un esquema:
objeto
C
|i|
imagen
F
espejo convexo
o=3 m
Dato: f=– 0,25 m
Piden: A, el aumento de la imagen
• A= − io
(I)
14
unI 2010 -II Academia CÉSAR VALLEJO
Según la ecuación de Descartes
• 1 1 1f i o= +
1
0 251 1
3−= +
, i
– 4=1 1
3i+
− − =413
1i
→ i=– 0,231 (II)
Reemplazando (II) en (I):
A = − −( )0 2313,
∴ A=+0,077
Respuesta
0,077
alternativa c
Pregunta N.º 17Considere un alambre recto muy largo que coincide con el eje Z del sistema mostrado y por el cual circula una corriente I=6 A cuya dirección es entrando al plano del papel. En un instante dado, un electrón está en el pun-to (2, 0, 0) cm moviéndose con velocidad
v i= ×8 104 m/s. La fuerza magnética, en N, que
actúa sobre el electrón en ese instante, es:(e=1,6×10 –19 C, m0=4p×10 – 7 N/A2)
Y(cm)
X(cm)(2,0,0)
v
A) 76,8×10 –10 k
B) 76,8×10 – 20 k
C) – 76,8×10 –20 k
D) 26,8×10 –18 k
E) – 26,8×10 –18 k
ResoluciónTema: Electromagnetismo
Recuerde que para determinar la dirección de la inducción magnética B
[ ] debido a un conductor con corriente, usamos la “regla de la mano derecha” y para determinar la dirección de la fuerza magnética F
mag sobre una partícula electrizada en un campo magnético, usamos la “regla de la mano izquierda”.
Análisis y procedimientoRepresentemos el gráfico en el espacio
Y(cm)
X(cm)
conductor
de gran longitud
I=6 Ae–
(2;0;0)
Z
Fmag
B
Su dirección fue
determinada con la
"regla de la
mano derecha".
Su dirección fue
determinada con la
"regla de la
mano izquierda".
Tener presente que se trata
de una partícula negativa.
v=8×104 m/s(+ )L
Se pide determinar la fuerza magnética sobre el electrón para el instante mostrado.
F
mag=|q| v B
sena (a: medida del ángulo que forman v B
y )
De acuerdo con el gráfico
v B
y forman 90º
Por lo tanto:
F q vB
mag =
unI 2010-IISolucionario de Física y Química
15
F
mag =[1,6×10 – 19][8×104]B
F
mag =12,8×10 – 15×B (I)
Ahora, solo falta determinar el módulo de la inducción magnética en la posición del electrón.Como se trata de un conductor de gran longitud
B
Id
= = ×[ ][ ]
×[ ]−
−µπ
ππ
07
224 10 6
2 2 10·
=6×10 – 5 T
Reemplazando en (I)
F
mag =[12,8×10 – 15]×6×10 – 5
=76,8×10 – 20 N
Finalmente, observando el gráfico determinamos
su dirección
F
mag =76,8×10 – 20 N [+k]
Respuesta76,8×10 – 20 k
alternativa B
Pregunta N.º 18Se tiene tres haces de luz de colores azul, verde y rojo, todos de la misma intensidad. Al efectuar el efecto fotoeléctrico sobre el mismo material, le aplicamos el voltaje de frenado Vf a cada haz de electrones. Señale la gráfica que mejor representa dicho proceso.(R →rojo, V →verde, A →azul)
A)
R VA Vf
I
B)
RV A Vf
I
C)
VA R Vf
I
D)
RA V Vf
I
E)
AR V Vf
I
ResoluciónTema: Física moderna - Efecto fotoeléctrico
V
I
VF0
Is
La gráfica nos muestra el comportamiento de la intensidad de corriente (I) (debido a los fotoelectrones) versus el voltaje aplicado (V), y no voltaje de frenado como señala el enunciado del problema.
El voltaje de frenado se da cuando la intensidad de la corriente es nula, siendo este voltaje nega-tivo por ser un contravoltaje.
Nota: en la gráfica, mientras aumenta el voltaje aplicado también se incrementa la intensidad de corriente, pero llega un momento en el que se continúa aumentando el voltaje, pero la corriente ya no aumenta. A este fenómeno se le conoce como corriente de saturación (Is).
16
unI 2010 -II Academia CÉSAR VALLEJO
Análisis y procedimientoSegún la ecuación de Einstein para el efecto fotoeléctrico, tenemos
Efotón=φ+EC(máx)
→ hf=φ+EC(máx) (*)
Pero la EC(máx) de los fotoelectrones se relaciona con el voltaje de frenado VF mediante
EC(máx)=qeVF
Esto se cumple cuando la corriente de fotoelectrones es nula.
Reemplazando en (*) hf=φ+qeVF
V
h
qFf
e=
− φ
h y qe son constantes, y como las 3 radiaciones inciden en el mismo material, φ es también una constante. Entonces, el VF dependerá directamente de la frecuencia de la radiación incidente f.Por lo tanto, a mayor frecuencia, mayor voltaje de frenado (en valor absoluto, el signo (–) solo indica que es un contravoltaje).Ahora como fazul > fverde > frojo, la gráfica co-rrecta es:
V
I
V RA
Voltajes de frenado para
el azul, verde y rojo,
respectivamente.
Respuesta
VF
I
V RA
alternativa D
Pregunta N.º 19Una fuerza traslada en línea recta una masa de 5 kg, logrando desplazarla 18 m. Si se comprueba que la traslación tuvo lugar con una aceleración de 2 m/s2, calcule el trabajo, en J, realizado por dicha fuerza.
A) 90 B) 135 C) 180 D) 270 E) 360
ResoluciónTema: Trabajo mecánico
Análisis y procedimientoPor medio de la fuerza F
, el bloque se traslada con aceleración constante. En el problema, debemos
considerar que F
es horizontal y que el bloque se traslada por un piso liso.
Fg
d=18 m
R
F
a=2 m/s2
A B
Se nos pide el trabajo que realiza la fuerza
constante F
sobre el bloque en el tramo desde A hasta B.Por definición
W FdA B
F→ =
W FA BF→ = ×18 (I)
En el gráfico, notamos que F es la fuerza resultan-te. Aplicando la 2.a ley de Newton
Fres=ma
F=5×2
F=10 N (II)
Reemplazando (II) en (I)
WA B
F→ = ×10 18
WA B
F→ = 180 J
unI 2010-IISolucionario de Física y Química
17
Respuesta180
alternativa c
Pregunta N.º 20La figura muestra 3 placas grandes, conductoras paralelas con sus respectivos potenciales eléc-tricos. De las siguientes afirmaciones indique la alternativa correcta:I. El campo eléctrico en la región I vale 100 V/m
y apunta hacia la derecha.II. El campo eléctrico en la región II vale
200 V/m y apunta hacia la izquierda.III. El campo eléctrico en la región I, apunta hacia
la izquierda y vale 300 V/m.
5 V 8 V 12 V
3 cm 2 cm
I II
A) VVV B) VFV C) VVF D) FVF E) FVV
ResoluciónTema: Diferencia de potencial
Si entre dos placas conductoras muy próximas entre sí, se tiene establecido una diferencia de potencial (V1 > V2), entonces, se manifiesta un campo eléctrico homogéneo en dicha región.
(2) (1)
V2 V1E
d
V1 – V2=Ed
Se cumple:
Análisis y procedimientoRecordemos que las líneas de fuerza del campo eléctrico homogéneo van de la placa de mayor potencial hacia la de menor potencial eléctrico; es por ello que las líneas de fuerza en las regiones (I) y (II) son como se muestra en el gráfico.
(I)
E(I)
(II)
5 V 8 V 12 V
E(II)
M N P
dI=3 cm dII=2 cm
Para la región (I)
VN – VM=E(I)d(I)
8 – 5=E(I)×3×10 – 2
\ E(I)=100 V/m
Además, se observa que las líneas de fuerza del campo eléctrico apuntan hacia la izquierda.
Con estos resultados se deduce que• Laproposición(I)esfalsa(F).• Laproposición(II)esfalsa(F).
Para la región (II)
VP – VM=E(II)d(II)
12 – 8=E(II)×2×10 – 2
\ E(II)=200 V/m
Además, se observa que las líneas de fuerza del campo eléctrico apuntan hacia la izquierda.
Con estos resultados se deduce que la proposición (II) es verdadera (V).
RespuestaFVF
alternativa D
18
unI 2010 -II Academia CÉSAR VALLEJO
Química
Pregunta N.º 21¿Cuáles de las siguientes especies pueden actuar como ácidos de Lewis?
I) Fe2+
II) O C O
III) [ Br ]–
A) solo I B) solo II C) solo III D) I y II E) I, II y III
ResoluciónTema: Teorías ácido - base
Análisis y procedimientoSegún la Teoría de Lewis, un ácido es aquella especie química (ion o molécula) capaz de aceptar un par de electrones de otra llamada base. Por ello, un ácido tiene, en su estructura electrónica, orbitales vacíos para aceptar pares de electrones.Como regla práctica son ácidos:
a. Los cationes (Ag+, Cu2+, Ni2+, ...)b. Las moléculas con átomo central con octeto
incompleto (BH3, AlCl3, ...)c. Los anhídridos (óxidos no metálicos SO2,
CO2, ...)
I. Fe2+: catión (ácido de Lewis)
II. CO2 : anhídrido (ácido de Lewis)
III. [ Br ]– : anión (no es ácido de Lewis)
RespuestaI y II
alternativa D
Pregunta N.º 22Se dejan caer por separado dos chorros de líquido muy finos, correspondientes a cis-1,2-dicloroeteno y trans-1,2-dicloroeteno. Si a cada chorro se le acerca una varilla cargada eléctricamente, ¿qué se observaría?
A) Ninguno de los dos líquidos es afectado por la varilla.
B) Solo el chorro del isómero trans es afec-tado por la varilla.
C) Ambos chorros son curvados por efecto de la varilla.
D) Se comprueba que el isómero trans es una molécula polar.
E) Solo el chorro del isómero cis es afectado por la varilla.
ResoluciónTema: Polaridad de moléculas
Análisis y procedimientoLas moléculas polares se orientan dentro de un campo eléctrico (son afectados por esta) debido a que poseen un momento dipolar resultante (µR>0). Las moléculas no polares o apolares (µR=0) luego no se orientan dentro del campo eléctrico.
Analicemos el µR en el cis - 1,2 - dicloroeteno y el trans - 1,2 - dicloroeteno, respectivamente.
Cl
C C
Cl
HH
uu
uu
Cl
C C
Cl
H
H
u u
u
u
•Esasimétrica •Essimétrica•µR>0 •µR=0•moléculapolar •moléculaapolar
unI 2010-IISolucionario de Física y Química
19
RespuestaSolo el chorro del isómero cis es afectado por la varilla.
alternativa e
Pregunta N.º 23Se tienen muestras de tres alcanos líquidos diferentes:2,2-dimetilbutano, 2,2,4-trimetilpentano y n-decano. Al respecto, seleccione la alternativa que presenta la secuencia correcta después de determinar si las proposiciones son verdaderas (V) o falsas (F).I) El n-decano presenta la mayor temperatura
de ebullición.II) El 2,2-dimetilbutano tiene la mayor visco-
sidad.III) La mayor presión de vapor corresponde al
2,2,4-trimetilpentano.
A) FFF B) VFF C) VVF D) VFV E) VVV
ResoluciónTema: Hidrocarburos
Análisis y procedimientoSean los hidrocarburos mencionados
2,2-dimetilbutano: CH3 C CH3CH2
CH3
CH3
(M=86)
2,2,4-trimetilpentano: CH3 C CH3CH2
CH3
CH3
CH
CH3
(M=114)
n - decano: CH2CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3
(M=142)
Analizando cada proposiciónI. Verdadera La temperatura de ebullición se incrementa
con el aumento de la masa molar debido a que las fuerzas de London son más intensas.
II. Falsa La viscosidad en líquidos apolares, como los
hidrocarburos, aumenta con el incremento de las fuerzas de London (mayor masa molar), haciendo que el líquido presente menor flui-dez. Por lo tanto, el n-decano es el de mayor viscosidad.
III. Falsa La presión de vapor aumenta con la dis-
minución de las fuerzas de London, la cual está relacionada con la masa molar en una relación directa. Siendo el 2,2-dimetilbutano el de menor masa molar, por ende, es el de mayor presión de vapor.
RespuestaVFF
alternativa B
Pregunta N.º 24Señale la alternativa que presenta la secuencia correcta, después de determinar si las proposi-ciones son verdaderas (V) o falsas (F).I) Entre las moléculas A2(µ) predominan las
fuerzas de London.II) Entre las moléculas de R2X(µ) predominan
los puentes de hidrógeno.III) La sustancia QD fundida, conduce la corrien-
te eléctrica.Números atómicos:R=1; X=8; D=9; Q=11; A=17
A) VVV B) VFV C) VFF D) FVV E) VVF
20
unI 2010 -II Academia CÉSAR VALLEJO
ResoluciónTema: Fuerzas intermoleculares
Análisis y procedimientoSegún los números atómicos, podemos identifi-car a los elementos involucrados.
R X D Q A
Z 1 8 9 11 17
Elementos H O F Na Cl
I. Verdadera Como las moléculas de A2(Cl2) son apolares,
entre ellas solo existen fuerzas de dispersión o fuerzas de London.
II. Verdadera Las moléculas de R2X(H2O) se mantienen
unidas por: • FuerzasdeLondony • Puentesdehidrógeno,alpresentarenlace
H O Siendo estas últimas fuerzas las que
predominan entre dichas moléculas.III. Verdadera El compuesto QD(NaF) es iónico, al fundirlo
se ioniza totalmente por lo que es capaz de conducir la corriente eléctrica (conductividad electrolítica).
RespuestaVVV
alternativa a
Pregunta N.º 25Calcule el volumen, en mL, de una solución concentrada de etanol al 98,5% en masa cuya densidad es 1,6 g/mL, que se debe utilizar para preparar 50 mL de una solución acuosa de etanol 2,74 M. Considere que los volúmenes de etanol y agua son totalmente aditivos.Masa molar de etanol, C2H5OH=46 g/mol
A) 2 B) 3 C) 4 D) 5 E) 6
ResoluciónTema: Soluciones
Análisis y procedimientoAl agregar agua a una solución acuosa, se pro-duce su dilución; es decir, la disminución de su concentración.
F
x
E
D
B
A G Cba
�
�7
9
En la dilución, la cantidad de soluto permanece constante. nsto 1
= nsto 2
M1V1=M2V2 (a)
La molaridad inicial se calculará con la expresión
Mm DM1
10= × ×% sto sol
sto
M1
10 98 5 1 646
34 26= × × =, ,, mol/L
En (a) 34,26×V1=2,74×50 mL → V1=4 mL
Respuesta4
alternativa c
unI 2010-IISolucionario de Física y Química
21
Pregunta N.º 26Calcule el potencial estándar, en voltios, a 25 ºC del par Co2+/Co, si el potencial estándar para la celda siguiente es 0,126 V.
Cd(s)/Cd2+(1M)//Co2+(1M)/Co(s)
Datos: Eº (Cd2+/Cd)=– 0,403 V
A) – 0,126
B) – 0,193
C) – 0,238
D) – 0,277
E) – 0,403
ResoluciónTema: Celdas galvánicas
Análisis y procedimientoSegún el diagrama de la celda, tenemos
Cd Cd (1M) Co (1M) Co(s)
2+
oxidación(ánodo)
2+(s)
reducci� ���� ����
óón(cátodo)
� ���� ���� ;
Eºcelda=0,126 V
Del potencial estándar de la celda Eºcelda=Eºox + Eºred=– Eºred + Eºred (Cd) (Co2+) (Cd2+) (Co2+)
Reemplazando datos
0,126 V=– (– 0,403 V)+ Eºred (Co2+)
De donde Eºred =– 0,277 V (Co2+)
Respuesta– 0,277 V
alternativa D
Pregunta N.º 27La elevada dureza del diamante se debe a que:I. En la red cristalina tridimensional se pre-
sentan fuertes enlaces covalentes sencillos carbono-carbono.
II. Presenta capas de celdas hexagonales de átomos de carbono, las cuales se unen entre sí mediante enlaces deslocalizados.
III: Presenta fuertes enlaces electrostáticos entre los átomos que forman la red cristalina.
Son correctas:
A) solo I B) solo II C) I y II D) II y III E) I, II y III
ResoluciónTema: Estado sólido
Análisis y procedimientoEl diamante es un sólido en el que cada átomo de carbono tiene hibridación sp3 uniéndose a 4 átomos de carbono. Esta estructura se repite tridimensionalmente formando una red cristalina covalente.
La gran intensidad de los enlaces covalentes (naturaleza electromagnética) explica el elevado punto de fusión (mayor a 3500 ºC), la alta dureza, etc., del diamante.En las proposiciones:I. CorrectaII. IncorrectaIII. Incorrecta
Respuestasolo I
alternativa a
22
unI 2010 -II Academia CÉSAR VALLEJO
Pregunta N.º 28Al mezclar 8 moles de SO2(g) con 4 moles de O2(g) a 240 kPa de presión, reacciona el 80% de cada reactante y se forma SO3(g). Calcule la presión total, en kPa, cuando la reac-ción llega al equilibrio.SO2(g)+O2(g) SO3(g) (sin balancear).
A) 64 B) 128 C) 160 D) 176 E) 198
ResoluciónTema: Equilibrio químico
Análisis y procedimiento
V
inicio final (equilibrio)
luego de la
reacción
=cte.TO2
SO2 O2
SO2
SO3
V
ni=12 mol
Pi=240 kPa
nF=?
PF=?
Mediante la ecuación universal de los gases, tenemos
P V
P V
n RT
n RTi i
F F
i i
F F=
Se obtiene
PP
nn
i
F
i
F= (α)
Hallando la cantidad de moles finales, podemos determinar la presión final del sistema, esto se realizará mediante el proceso químico:
Ecuación 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)
Moles iniciales
8 mol 4 mol 0
Moles que reaccionan y se forman
0,8 (8 mol) 0,8 (4 mol)
6,4 mol 3,2 mol 6,4 mol
Cantidad fi-nal de moles
1,6 mol 0,8 mol 6,4 mol
Se concluye nF=1,6 mol+0,8 mol+6,4 mol=8,8 mol
Reemplazando en α
240 12kPa mol8,8 molPF
=
Efectuando PF=176 kPa
Respuesta176
alternativa D
Pregunta N.º 29Prediga la solubilidad relativa en benceno (C6H6, µ=0 D) de las siguientes sustancias:I. Br2
II. KCl
III. C O
H
H
Electronegatividad: K=0,9; H=2,1; C=2,5; Br=2,8; Cl=3,0; O=3,5
A) I > II > III B) III > II > I C) III > I > II D) II > III > I E) I > III > II
unI 2010-IISolucionario de Física y Química
23
ResoluciónTema: Soluciones
El grado de solubilidad de las sustancias está en función de su naturaleza estructural, le otorga polaridad, y a su composición, es decir, los ele-mentos que la conforman.
Análisis y procedimiento• Lassustanciaspolaressedisuelvenconfacili-
dad al interactuar con sustancias polares; por ejemplo, los ácidos se disuelven en agua.
• Lassustanciasapolaressedisuelvenensus-tancias apolares como el benceno (m=0 D)
• Los compuestos iónicos son insolubles ensustancias apolares debido a la dificultad de solvatarse, es decir, en ionizarse.
Analizando cada proposición:I. Br2 m=0 D molécula polar soluble en bencenoII. KCl DEN=2,1 compuesto iónico insoluble en el benceno
III. H
H
C O m > 0 D molécula polar presenta muy baja solubilidad en el benceno
RespuestaI > III > II
alternativa e
Pregunta N.º 30El Perú está siendo afectado sensiblemente por el calentamiento global, existiendo algunos indi-cadores que prueban este hecho, entre los cuales podemos mencionar:I. La fusión de los glaciares.II. La formación de la Corriente del Niño.III. Formación de smog fotoquímico en las
ciudades.Son correctas:
A) solo I B) solo II C) solo III D) I y III E) I, II y III
ResoluciónTema: Contaminación ambiental
El calentamiento global es consecuencia del efecto invernadero, causado por el manto gaseoso formado por dióxido de carbono (CO2), metano (CH4) y vapor de agua (H2O), principalmente.El calentamiento global provoca cambios climáticos, aumento de zonas desérticas, prolife-ración de enfermedades, aumento acelerado del nivel del mar, etc.
Análisis y procedimientoI. Correcta El calentamiento global provoca el incre-
mento de la temperatura en la troposfera debido a la concentración de la radiación infrarroja (IR), lo que conlleva a la fusión de los glaciares, aun los que eran considerados “hielos eternos”.
II. Incorrecta La corriente de El Niño es una corriente
marina de aguas cálidas que se desplaza de norte a sur en la zona del Pacífico norte y parte del Pacífico sur, su formación no es influenciada por el calentamiento global.
III. Incorrecta El smog fotoquímico es un fenómeno local
por acumulación de óxidos de nitrógeno, ozono, aldehídos, hidrocarburos, peroxiacilo-nitratos (PAN) y macropartículas secundarias, principalmente, que se activan por acción de la radiación ultravioleta (UV).
Se asocia a un determinado espacio geográ-fico, ciudad con parque automotor obsoleto, pero no se forma debido al calentamiento global.
Respuestasolo I
alternativa a
24
unI 2010 -II Academia CÉSAR VALLEJO
Pregunta N.º 31El compuesto FClO3 ha sido considerado como
propelente para cohetes. Si cada átomo cumple
con el octeto electrónico, ¿cuál es el átomo central
y cuál es la hibridación de éste?
Números atómicos: O=8; F=9; Cl=17
Electronegatividades:
O=3,5; F=4,0; Cl=3,0
A) F, sp2 B) F, sp3 C) Cl, sp2
D) Cl, sp3 E) O, sp3
ResoluciónTema: Enlace covalente
La hibridación es el modelo matemático aplica-
ble para enlaces covalentes, el cual consta de la
combinación de los orbitales puros (s; px; py; pz)
del último nivel (capa de valencia) para formar
nuevos orbitales híbridos que poseen igual ener-
gía, estabilidad y forma geométrica, pero diferente
dirección o orientación espacial.
Análisis y procedimientoPara los elementos representativos (grupos A), se cumple
O F Cl
EN=3,5 EN=4,0 EN=3,0
VIA(16) VIIA(17)
electronegatividad en la escala de Linus Pauling
Además, relacionando de forma práctica el tipo de hibridación
Tipo de
hibridaciónEnlaces sigma
pares electrónicos no enlazantes+
spsp2
sp3
234
Entonces
Cl
F
O
OOCl
F
O
OO
átomo central
hibridación sp3
RespuestaCl, sp3
alternativa D
Pregunta N.º 32La unidad de investigación especializada de la
Policía cree que una muestra de polvo blanco
encontrada en un maletín es cocaína. Al analizar
los gases de la combustión completa de una
muestra de 0,01832 g del polvo blanco se
encontraron 0,04804 g de CO2 y 0,01099 g de
H2O. Si la fórmula molecular de la cocaína es
C17H21NO4, en relación a la muestra analizada,
indique la alternativa correcta.
Masas molares atómicas (g/mol)
C=12; H=1; O=16; N=14
A) Definitivamente, corresponde a cocaína.
B) Podría ser cocaína ya que los porcentajes
en masa del H y C corresponden a esta
sustancia.
C) No es cocaína ya que no hay datos del
porcentaje de nitrógeno.
D) No es cocaína ya que los porcentajes en
masa de H y C no corresponden a esta
sustancia.
E) La información es insuficiente para llegar
a conclusiones.
unI 2010-IISolucionario de Física y Química
25
ResoluciónTema: Composición centesimal y fórmulas químicas
Análisis y procedimientoEn primer lugar, calculamos las masas y los
porcentajes de los elementos carbono (C) e
hidrógeno en la muestra de 0,01832 g de polvo
blanco.
mpolvo=0,01832 g
0,04804 g
0,01099 g
CO2
H O2
productos
de la
combustión
completa
Cálculo de la masa de C en el CO2 (M=44 g/mol)
44 g CO2 12 g C
0,04804 g CO2 mC
mC=0,01310 g
%,,
% , %C = × =0 013100 01832
100 71 5
Cálculo de la masa de H en el H2O
(M=18 g/mol)
18 g H2O 2 g H
0,019099 g H2O mH
mH=0,002122 g
%,,
% , %H = × =0 0021220 01832
100 11 58
Ahora analicemos la composición de carbono e
hidrógeno en la fórmula de la cocaína (dato del
problema).
Fórmula
C H2117 NO4
204 g/mol 21 g/mol
M=303 g/mol
% % , %C = × =204303
100 67 32
% % , %H = × =21303
100 6 93
Comparando estos porcentajes con los encontra-
dos en la muestra de polvo, nos damos cuenta
de que no coinciden; por lo tanto, no es cocaína.
Respuesta
No es cocaína ya que los porcentajes en masa de
H y C no corresponden a esta sustancia.
alternativa D
Pregunta N.º 33Se dan los siguientes elementos con sus números
atómicos 9F, 17Cl y 19K. Indique cuáles de las
siguiente proposiciones son verdaderas:
I. Los elementos F y K pertenecen al mismo
periodo.
II. La electronegatividad del elemento F es
menor que la del Cl.
III. El radio atómico del K es mayor que la del F.
A) solo I B) solo II C) solo III D) I y II E) II y III
26
unI 2010 -II Academia CÉSAR VALLEJO
ResoluciónTema: Propiedades periódicas atómicas
Análisis y procedimientoPrimero, ubicamos estos elementos en la tabla
periódica con la ayuda de su configuración
electrónica.
ElementoConfiguraciónelectrónica
Ubicación
19K [Ar]4s1 periodo 4grupo IA
17Cl [Ne]3s23p5 periodo 3grupo VIIA
9F [He]2s22p5 periodo 2grupo VIIA
Luego, analizando las proposiciones tenemos
I. Falso
Los elementos F y K pertenecen a distintos
periodos.
II. Falso
El F y Cl son halógenos, mismo grupo (VIIA).
aumenta la
electronegatividad (EN)9F
17ClEN ENClF >
III. Verdadero
El elemento K está en el grupo IA (muy a la
izquierda) y en un periodo mayor, por ello
presenta mayor radio atómico.
Respuestasolo III
alternativa c
Pregunta N.º 34En relación al efecto que un aumento en el
volumen del reactor provoca sobre las siguientes
reacciones en equilibrio, indique la alternativa
correcta que muestra el desplazamiento del
equilibrio ocasionado.
Sistema Desplazamiento de la reacción A) N2O4(g) 2NO2(g) → B) N2(g)+O2(g) 2NO(g) ←
C) SO O SO2(g) 2(g) 3(g)+ 12
→
D) N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ←
E) C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ←
ResoluciónTema: Equilibrio químico
Análisis y procedimientoAl aumentar el volumen del reactor la presión
de cada sistema mostrado disminuirá, por lo
que la reacción se desplazará hacia donde haya
mayor número de moles gaseosos aumentando
así la presión y alcanzando un nuevo estado de
equilibrio. Desplazamiento
A) N O NO2 4(g)
1 mol
2(g)
2 mol��� ��
���� ��2 →
B) N O NO2(g) 2(g)
2 mol
(g)+� ��� ���
���� ��2
2 mol
Como las moles
son iguales, un
cambio de volu-
men no afecta el
equilibrio.
C) SO O SO2(g) 2(g)
1,5 mol
3(g)+ 12� ���� ����
����
1 mol
←
D) N H NH2(g) 2(g)
4 mol
3(g)+ 3 2� ��� ���
���� ��
2 mol
←
E) C H O CO H(s)
sólido
2 (g)
1 mol
(g) 2(g)
mol� ��� ��
�� ��� ���
+ +2
→
unI 2010-IISolucionario de Física y Química
27
RespuestaN2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ←
alternativa D
Pregunta N.º 35Señale la correspondencia correcta, respecto al
desarrollo de la biotecnología y sus aplicaciones:
Biotecnología Aplicaciones
I. Industrial a. Chicha de jora
II. Tradicional b. Manipulación genética
III. Médica c. Plásticos biodegradables
A) I-a; II-b; III-c
B) I-c; II-a; III-b
C) I-b; II-a; III-c
D) I-a; II-c; III-b
E) I-b; II-c; III-a
ResoluciónTema: Química aplicada
Análisis y procedimientoLa biotecnología consiste en utilizar células vivas,
cultivo de tejidos o moléculas derivadas de un
organismo para obtener o modificar un producto,
mejorar una planta o animal, o desarrollar un
microorganismo para utilizarlo con un propósito
específico. Ancestralmente, ya se conocía el bene-
ficio de esta técnica (la fermentación); hoy en día
se logra modificar las cualidades genéticamente o
sintetizar productos biodegradables.
RespuestaI-c; II-a; III-b
alternativa B
Pregunta N.º 36
Indique cuáles de las siguientes parejas
[fórmula=nombre] son correctas:
I. MnO2=óxido de manganeso (IV)
II. N2O4=tetróxido de dinitrógeno
III. HBrO=ácido bromoso
A) solo I
B) solo II
C) solo III
D) I y II
E) II y III
Resolución
Tema: Nomenclatura inorgánica
Análisis y procedimiento
El propósito de los sistemas de nomenclatura
inorgánica es nombrar, adecuadamente, los
compuestos químicos por funciones, tomando
en cuenta ciertos criterios.
I. Correcto
MnO2
+4: óxido de manganeso (IV)
II. Correcto
N2O4: tetróxido de dinitrógeno
III. Incorrecto
Br(+ 1; + 3; + 5; + 7) hipo...oso ...oso ...ico per...ico
HBrO: ácido hipobromoso
Respuesta
I y II
alternativa D
28
unI 2010 -II Academia CÉSAR VALLEJO
Pregunta N.º 37Señale la alternativa que presenta la secuencia
correcta, después de determinar si las proposi-
ciones son verdaderas (V) o falsas (F).
I. El aire es una sustancia.
II. El grafito y el diamante son formas alotrópicas
del mismo elemento.
III. Una solución es un sistema homogéneo.
A) VVV B) VVF C) VFV
D) FVV E) FFV
ResoluciónTema: Materia
Análisis y procedimientoI. Falso
El aire es una mezcla homogénea, formada
principalmente por O2 y N2.
II. Verdadero
Algunos elementos como el carbono, azufre,
fósforo, oxígeno, etc., se presentan en dos o
más formas alotrópicas, pero en el mismo
estado físico, fenómeno conocido como alo-
tropía. En caso del carbono, este se cristaliza
en dos formas naturales:
• hexagonal(grafito)
• cúbica (diamante)
Es decir, tiene dos formas alotrópicas.
III. Verdadero
Una solución es una mezcla homogénea,
porque su composición y propiedades son
las mismas en cualquier porción de ella.
RespuestaFVV
alternativa D
Pregunta N.º 38
¿Cuál será la presión del vapor de agua
(en mmHg) en una habitación en la cual la
humedad relativa es 54,6%, la temperatura es
de 22 ºC y la presión barométrica es de 1 atm?
PvH OC
2mmHg22 19 8º ,=
A) 10,8 B) 19,8 C) 36,2
D) 45,4 E) 64,2
Resolución
Tema: Mezcla gaseosa
Análisis y procedimientoLa humedad relativa (H.R.) resulta de la com-
paración porcentual entre la presión parcial de
vapor (Pv) y la tensión de vapor del líquido (Pvt ºC)
en el aire húmedo.
H.R.= v
vC
P
P 22100
º× (a)
Según los datos tenemos:
H.R.=54,6%
Pv22 ºC=19,8 mmHg
Pv=?
Reemplazando los datos en (a) y efectuando,
tenemos:
54 6 100, % %= ×
Pv
19,8
Pv=10,80 mmHg
Respuesta
10,80 mmHg
alternativa a
unI 2010-IISolucionario de Física y Química
29
Pregunta N.º 39
Para poder determinar la identidad de un elemen-
to se cuenta con la siguiente información:
I. Número de masa
II. Número atómico
Se puede decir que:
A) la información I es suficiente.
B) la información II es suficiente.
C) es necesario utilizar ambas informaciones.
D) cada una de las informaciones, por se-
parado, es suficiente.
E) las informaciones dadas son insuficientes.
Resolución
Tema: Tabla periódica
Análisis y procedimientoEl número atómico (Z) identifica un elemento
químico, porque determina sus propiedades;
por lo tanto, basta conocer experimentalmente
el número atómico para identificar un elemento.
Respuesta
La información II es suficiente.
alternativa B
Pregunta N.º 40
Una solución acuosa de una sal de platino se
electroliza pasando una corriente de 1,5 ampe-
rios durante 1,5 horas, produciéndose 4,09 g de
platino metálico. ¿Cuál es el estado de oxidación
del platino en la solución inicial?
Masa molar atómica: Pt=195,09 g/mol
1 Faraday=96 500 C
A) +1
B) +2
C) +3
D) +4
E) +5
ResoluciónTema: Electrolisis
Análisis y procedimientoSe trata de la electrolisis de una solución acuosa
de una sal de platino, donde éste está como
catión Pt+x.
En el cátodo hay reducción del catión Pt+x.
Pt e Ptac
+s( )
−( )+ →x x
Según los datos tenemos:
I=1,5 A
t=1,5 h
mPt=4,09 g
Q=I×t
x=?
PE Pt( ) = 195 09,x
Por teoría:
96 500 C → 195 09,
x g
Por dato:
1,5×1,5×3600 C → 4,09 g
Efectuando,
x=+4
Respuesta+4
alternativa D
Recommended