17
1 Alcides Mendoza Coba (Dalhy) 2015

QUÍMICA€¦ · ... Clases de magnitudes por su naturaleza Las magnitudes pueden ser escales y vectoriales Magnitudes escalares. Aquellas magnitudes que para su definición solo

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: QUÍMICA€¦ · ... Clases de magnitudes por su naturaleza Las magnitudes pueden ser escales y vectoriales Magnitudes escalares. Aquellas magnitudes que para su definición solo

1

QUÍMICA

Alcides Mendoza Coba (Dalhy) 2015

Page 2: QUÍMICA€¦ · ... Clases de magnitudes por su naturaleza Las magnitudes pueden ser escales y vectoriales Magnitudes escalares. Aquellas magnitudes que para su definición solo

2

QUÍMICA

Alcides Mendoza Coba (Dalhy) 2015

CAPÍTULO I

CONCEPTOS BÁSICOS

1. NOTACIÓN CIENTÍFICA

La notación científica de un número, es la representación de un número de la forma:

N x 10n

Donde:

N es un número entero de una sola cifra, es decir que los valores pueden ser del 1 al 9.

n es un número entero cualquiera que indica cuántas cifras se ha recorrido a la derecha o

a la izquierda la coma decimal.

Ejemplo:

Representar en notación científica cada uno de los siguientes números:

A) 45000 en notación científica es: 4,5 x 104

Explicación

B) 0,00000345 en notación científica es: ……………………………………….

Desplazamiento de la coma decimal 4 (n) cifras hacia la izquierda

4 5 0 0 0 RESULTA 4,5 x 104

0,00000345 RESULTA 3, 45 x 10-6

Desplazamiento de la coma decimal 6 (n) cifras hacia la derecha

Page 3: QUÍMICA€¦ · ... Clases de magnitudes por su naturaleza Las magnitudes pueden ser escales y vectoriales Magnitudes escalares. Aquellas magnitudes que para su definición solo

3

QUÍMICA

Alcides Mendoza Coba (Dalhy) 2015

IMPORTANTE

Es necesario aclarar que cuando la coma decimal se mueve a la derecha el exponente de la

base 10 es un número entero negativo; en cambio, cuando la coma decimal se mueve a la

izquierda el exponente de la base 10 es positivo.

OPERACIONES CON NÚMEROS EN NOTACIÓN CIENTÍFICA

A) ADICIÓN Y SUSTRACCIÓN.

Para sumar o restar números en notación científica se debe tener en cuenta que todas las

bases 10 tengan el mismo exponente; en caso que no tengan el mismo exponente,

primero se igualan los exponentes. Para la adición de números en notación científica se

tiene en cuenta lo siguiente:

ax10n + bx10n + cx10n = (a+b+c) x10n

Ejemplo:

Determinar la respuesta en notación científica de:

a) 2,5x105 + 3,5x105+ 1,5x105 = (2,5 + 3,5 +1,5) x 105 = 7,5 x 105

b) 6,3x106 + 6,9x106 + 7,3x106 = (6,3 +6,9 +7,3) x106 = 20,5 x106

= 2,05 x106

c) 48x109 + 6,9x1010 + 730x108 = 4,8 x1010 + 6,9 x1010 x 7,30 x1010

= 19x1010 = 1,9 x1011

B) MULTIPLICACIÓN DE NÚMEROS EN NOTACIÓN CIENTÍFICA

Para multiplicar números en notación científica se procede teniendo en cuenta lo

siguiente:

(ax10n) (bx10m) = (a x b) x10m+n

Ejemplos:

Determinar en notación científica el resultado de las siguientes multiplicaciones:

(2,0 x 105) (3,0 x 1012) = (2,0 x 3,0) x 105 + 12

Page 4: QUÍMICA€¦ · ... Clases de magnitudes por su naturaleza Las magnitudes pueden ser escales y vectoriales Magnitudes escalares. Aquellas magnitudes que para su definición solo

4

QUÍMICA

Alcides Mendoza Coba (Dalhy) 2015

C) DIVISIÓN DE NÚMEROS EN NOTACIÓN CIENTÍFICA

Para dividir números en notación científica se procede teniendo en cuenta lo siguiente:

𝑎10𝑛

𝑏10𝑚 = 𝑎

𝑏𝑥10𝑛−𝑚

Ejemplos.

Determinar en notación científica el resultado de las siguientes divisiones

8𝑥108

4𝑥106 = 8

4𝑥108−6= 2 x 102

2. PRECISIÓN Y EXACTITUD

La exactitud es la cercanía del resultado de una medición al valor verdadero.

La precisión es la cercanía de los valores de unos con otros. Es decir, Precisión se refiere a

la dispersión del conjunto de valores obtenidos de mediciones repetidas de una magnitud.

Cuanto menor es la dispersión mayor la precisión

11111

1. Exactitud alta precisión baja

2. Exactitud alta precisión alta

3. Exactitud baja y precisión alta

3. CIFRAS SIGNIFICATIVAS

Salvo cuando todos los números sean enteros (por ejemplo, contar el número de

estudiantes en un salón de clases), suele ser imposible obtener el valor exacto de la cantidad

que se investigue. Por ello, es importante señalar el margen de error en una medición al

indicar con claridad el número de cifras significativas, que son los dígitos significativos

Fuente: RED

1 2 3

Page 5: QUÍMICA€¦ · ... Clases de magnitudes por su naturaleza Las magnitudes pueden ser escales y vectoriales Magnitudes escalares. Aquellas magnitudes que para su definición solo

5

QUÍMICA

Alcides Mendoza Coba (Dalhy) 2015

en una cantidad medida o calculada. Al usar las cifras significativas, se da por entendido

que el último dígito es incierto. Por ejemplo, podría medirse el volumen de cierto líquido

con una probeta graduada con una escala tal que la incertidumbre en la medición sea de 1

mL. Si el volumen resulta ser de 6 mL, entonces el volumen real se ubica en el intervalo de

5 mL a 7 mL. Ese volumen lo representamos como (6 ± 1) mL. En este caso, existe una sola

cifra significativa (el dígito 6) con incertidumbre de más o menos 1 mL. A fin de lograr

mayor exactitud, podríamos usar una probeta graduada con divisiones más finas, de modo

que ahora el volumen medido tenga incertidumbre de apenas 0.1 mL. Si el volumen del

líquido resulta de 6.0 mL, la cantidad se expresaría como (6.0 n± 0.1) mL y el valor real se

ubicaría entre 5.9 y 6.1 mL. Aunque es posible mejorar adicionalmente el dispositivo de

medición y obtener más cifras significativas, en cada caso el último dígito es siempre

incierto; la magnitud de tal incertidumbre depende del dispositivo de medición usado.

(CHANG, 2013).

4. LINEAMIENTOS PARA EL USO DE CIFRAS SIGNIFICATIVAS

En el trabajo cuentico, siempre debemos tener el cuidado de escribir el número adecuado

de cifras significativas. En general, es más bien sencillo determinar cuántas cifras

significativas tiene un número, si se acatan las reglas siguientes:

a) Todo dígito que no sea cero es significativo.

Ejemplo:

845 cm tiene tres cifras significativas,

1.234 kg tiene cuatro, y así sucesivamente.

b) Los ceros entre dígitos distintos de cero son significativos.

Ejemplo:

606 m incluye tres cifras significativas

40 501 kg posee cinco cifras significativas, etcétera

c) Los ceros a la izquierda del primer dígito distinto de cero no son significativos. Su pro-

pósito es indicar la ubicación del punto decimal.

Por ejemplo:

0.08 L tendría una cifra significativa

0.0000349 g, tres cifras significativas

Page 6: QUÍMICA€¦ · ... Clases de magnitudes por su naturaleza Las magnitudes pueden ser escales y vectoriales Magnitudes escalares. Aquellas magnitudes que para su definición solo

6

QUÍMICA

Alcides Mendoza Coba (Dalhy) 2015

d) Si un número es mayor que la unidad, todos los ceros escritos a la derecha del punto

decimal cuentan como cifras significativas.

Por ejemplo:

2.0 mg tiene dos cifras significativas

40.062 mL, cinco

3.040 dm, cuatro cifras significativas.

En el caso de números menores que la unidad, son significativos sólo los ceros que

están al final del número y los que aparecen entre dígitos distintos de cero. Ello

significa que:

0.090 kg tiene dos cifras significativas

0.3005 L, cuatro

0.00420 min, tres, y así sucesivamente.

e) En cuanto a números que no incluyen el punto decimal, los ceros que están a la derecha (es

decir, después del último dígito distinto de cero) podrían ser significativos o no. Así, 400

cm tendría una cifra significativa (el dígito 4), dos (40) o tres (400). Es imposible afirmar

cuál de esas opciones es la correcta sin más información. Sin embargo, con la notación

científica se evita tal ambigüedad. En este caso particular, es posible expresar el número

400 como 4 x 102 para considerar una cifra significativa; 4.0 x 102 para dos cifras, o 4.00 x

102 para tres cifras significativas.

Cálculo con cifras significativas

Cuando se multiplican muchas cantidades, el número de cifras significativas en la

respuesta final es el mismo que el número de cifras significativas en la cantidad que

tiene el número más pequeño de cifras significativas. La misma regla aplica para la

división.

Cuando los números se sumen o resten, el número de lugares decimales en el

resultado debe ser igual al número más pequeño de lugares decimales de cualquier

término en la suma.

PRÁCTICA DE LABORATORIO 1:

Guía adicional

Page 7: QUÍMICA€¦ · ... Clases de magnitudes por su naturaleza Las magnitudes pueden ser escales y vectoriales Magnitudes escalares. Aquellas magnitudes que para su definición solo

7

QUÍMICA

Alcides Mendoza Coba (Dalhy) 2015

CAPÍTULO II

MAGNITUDES FÍSICAS

GENERALIDADES

Es necesario que se desarrollen conceptos básicos referentes a las magnitudes, de tal forma que

luego se puedan aplicar y comprender en el desarrollo de situaciones problemáticas teóricas,

posteriormente en la aplicación en el desarrollo de las prácticas de laboratorio.

1. MAGNITUD

En el Diccionario de la Lengua Española en una de las acepciones de magnitud indica:

“Propiedad física que puede ser medida”; en otras palabras es todo lo que se puede medir.

En otras palabras la magnitud se puede definir como la propiedad o cualidad medible de un

sistema físico que puede ser un cuerpo, una partícula, una parte del universo, una cualidad

de manifestación de un fenómeno, etc.

2. CLASES DE MAGNITUDES

Las magnitudes se pueden clasificar por su origen y por su naturaleza.

a) Clases de magnitudes por su origen.

Las magnitudes pueden ser unidades fundamentales y unidades derivadas.

Según el Sistema Internacional de Medidas (S.I.), las magnitudes fundamentales son las

siguientes:

Magnitud Nombre de la

unidad

Símbolo de la

unidad

Dimensión

Masa kilogramo kg M

Longitud metro m L

Tiempo segundo s T

Temperatura Kelvin K ϴ

Intensidad luminosa Candela cd J

Cantidad de sustancia Mol mol N

Intensidad de corriente

eléctrica

Amperio A I

Las magnitudes derivadas provienen de la combinación de las magnitudes

fundamentales, algunas de ellas son las siguientes:

Área, volumen, densidad, presión, energía cinética, energía potencial, calor, trabajo, etc

Masa y peso

Aunque los términos “masa” y “peso” suelen usarse indistintamente, en sentido estricto

Page 8: QUÍMICA€¦ · ... Clases de magnitudes por su naturaleza Las magnitudes pueden ser escales y vectoriales Magnitudes escalares. Aquellas magnitudes que para su definición solo

8

QUÍMICA

Alcides Mendoza Coba (Dalhy) 2015

se trata de cantidades diferentes. Mientras que la masa es una medición de la cantidad

de materia en un objeto, el peso, en sentido técnico, es la fuerza que ejerce la gravedad

sobre un objeto.

Volumen

La unidad de longitud del SI es el Metro (m) y la unidad derivada del SI para volumen

es el metro cúbico (m3)

Temperatura

La temperatura es una magnitud referida a las nociones comunes de caliente, tibio o frío

que puede ser medida con un termómetro. En física, se define como una magnitud

escalar relacionada con la energía interna de un sistema termodinámico, definida por el

principio cero de la termodinámica. Más específicamente, está relacionada directamente

con la parte de la energía interna conocida como «energía cinética», que es la energía

asociada a los movimientos de las partículas del sistema, sea en un sentido traslacional,

rotacional, o en forma de vibraciones. A medida de que sea mayor la energía cinética de

un sistema, se observa que éste se encuentra más «caliente»; es decir, que su temperatura

es mayor (RED)

Escala Celsius o centígrada. Esta escala es de uso popular en los países que adhieren al

Sistema Internacional de Unidades, por lo que es la más utilizada mundialmente.

Considera como punto de fusión del hielo a cero grados y como punto de ebullición a

100 grados centígrados.

Escala Fahrenheit. En los países anglosajones se pueden encontrar aún termómetros

graduados en grado Fahrenheit (°F), propuesta por Gabriel Fahrenheit en 1724. La escala

Fahrenheit difiere de la Celsius tanto en los valores asignados a los puntos fijos, como en

el tamaño de los grados. En la escala Fahrenheit los puntos fijos son los de ebullición y

fusión de una disolución de cloruro amónico en agua. Así al primer punto fijo se le

atribuye el valor 32 y al segundo el valor 212.

Escala Kelvin o absoluta. Considera como punto de fusión del hielo a 273,15 grados

Kelvin y como punto de ebullición 373, 15 grados Kelvin. En la escala Kelvin existe el

10 cm

10 cm

Page 9: QUÍMICA€¦ · ... Clases de magnitudes por su naturaleza Las magnitudes pueden ser escales y vectoriales Magnitudes escalares. Aquellas magnitudes que para su definición solo

9

QUÍMICA

Alcides Mendoza Coba (Dalhy) 2015

cero absoluto.

En la escala absoluta, al 0 °C le hace

corresponder 273,15 K, mientras que

los 100 °C se corresponden con 373,15

K. Se ve inmediatamente que 0 K está

a una temperatura que un

termómetro centígrado señalará

como -273,15 °C. Dicha temperatura

se denomina "cero absoluto".

Escala Rankine. Se denomina

Rankine (símbolo R) a la escala de

temperatura que se define midiendo

en grados Fahrenheit sobre el cero

absoluto, por lo que carece de valores

negativos. Esta escala fue propuesta por el físico e ingeniero escocés William Rankine en

1859.

𝐶

100=

𝐹 − 32

180=

𝐾 − 273

100 =

𝑅 − 492

180

b) Clases de magnitudes por su naturaleza

Las magnitudes pueden ser escales y vectoriales

Magnitudes escalares. Aquellas magnitudes que para su definición solo se necesita

conocer un valor numérico (módulo) y una unidad de medida reconocida.

Ejemplo:

Magnitudes vectoriales: son aquellas magnitudes en las que además de tener el

valor numérico (módulo) y la unidad, se necesita conocer una dirección, un sentido

y un punto de aplicación.

Ejemplo: la velocidad

m 5

Módulo

Unidad

18

Unidad

Módulo m/s Norte a Sur Dirección

Page 10: QUÍMICA€¦ · ... Clases de magnitudes por su naturaleza Las magnitudes pueden ser escales y vectoriales Magnitudes escalares. Aquellas magnitudes que para su definición solo

10

QUÍMICA

Alcides Mendoza Coba (Dalhy) 2015

3. MEDIR

Según el Diccionario de la lengua española, en una de sus acepciones indica que medir es

“Comparar una cantidad con su respectiva unidad, con el fin de averiguar cuántas veces la

segunda está contenida en la primera”. Por ejemplo: Cuántas veces la longitud (contiene a

la unidad) de un árbol contiene a un metro (unidad).

4. CONVERSIÓN DE UNIDADES

Primero es necesario comprender en qué consiste el factor unitario.

El factor de conversión, factor unitario o de unidad es una fracción donde el numerador

y el denominador son medidas iguales expresadas en unidades distintas, de tal manera,

que esta fracción vale la unidad. Este método es efectivo para cambio de unidades y

resolución de ejercicios relacionados con el cambio de unidades.

Se llama factor unitario porque a pesar que el numerador es diferente al denominador,

al operarlo teniendo en cuenta las equivalencias, equivale a la unidad. Ejemplo

En este caso 1 kilómetro entre 1000 metros equivale a la unidad, porque ambos tienen

mil metros. También puede presentarse de la siguiente manera:

Otros ejemplos de factor unitario son los siguientes:

En todos los ejemplos tiene como resultado la unidad, entonces son ejemplos de

factor unitario

1 km

1000 m = 1

1000 m

1 km = 1

1 semana

7 días = 1

7 días

1 semana = 1

1 hora

3600 s = 1 60 minutos

3600 s = 1 = 1

1 hora

60 minutos

Page 11: QUÍMICA€¦ · ... Clases de magnitudes por su naturaleza Las magnitudes pueden ser escales y vectoriales Magnitudes escalares. Aquellas magnitudes que para su definición solo

11

QUÍMICA

Alcides Mendoza Coba (Dalhy) 2015

Para la realización de la conversión de unidades, mediante el método del factor

unitario se realiza mediante multiplicaciones sucesivas hasta llegar a las unidades

solicitadas.

Ejemplo 1

1. Convertir 280 días a semanas. (Se sabe que 1 semana es igual a 7 días).

Convertir 20 m/s a km/h

(Recuerden; 1h = 3600 segundos y 1 km = 1000m)

Es decir que 20 m/s equivale a decir 72 km/h

5. PREFIJOS UTILIZADOS CON LAS UNIDADES

7

1 semana 280 días x

7 días =

280 x 1 semana = 40 semanas

s 20 m

x 1 km

1000 m

3600 s

1 h x =

20 x 1 x 3600 km

1000 h =

72 km

h

UNIDAD

Prefijo Símbolo Factor

deci d 10-1

centi c 10-2

mili m 10-3

micro µ 10-6

nano n 10-9

pico p 10-12

femto f 10-15

atto a 10-18

zepto z 10-21

yocto y 10-24

Prefijo Símbolo Factor

yotta Y 1024

zetta Z 1021

exa E 1018

peta P 1015

tera T 1012

giga G 109

mega M 106

kilo k 103

hecto h 102

deca da 101

UNIDAD

Page 12: QUÍMICA€¦ · ... Clases de magnitudes por su naturaleza Las magnitudes pueden ser escales y vectoriales Magnitudes escalares. Aquellas magnitudes que para su definición solo

12

QUÍMICA

Alcides Mendoza Coba (Dalhy) 2015

Ejemplos de la utilización de prefijos (Chang, R. 2012)

2.1. EQUIVALENCIA DE UNIDADES

Longitud

1m = 100 cm = 1000mm = 39,37 pulg = 1,0936 yardas

1pulg = 0,025 m = 2,54 cm

1km = 1000m

1 milla terrestre = 1, 609 km

1 Armstrong = 10-10 m = 10-8 cm

1 yarda = 0,994 m

1 pie = 12 pulg

Masa

1Kg = 1000 g = 2,205 libras

1 libra = 453,6 gramos

1 onza = 28,32 gramos

1T.M = 1000 kg = 2205 libras

1 arroba = 25 libras

Volumen

1litro = 1000cm3 = 1000ml

1m3 = 1000 litros = 1000 dm3

1pie3 = 28,32 litros

Energía

1 caloría = 4,184 Joule

1 Joule = 0,239 caloría

1 Joule = 1 x107 ergios

Page 13: QUÍMICA€¦ · ... Clases de magnitudes por su naturaleza Las magnitudes pueden ser escales y vectoriales Magnitudes escalares. Aquellas magnitudes que para su definición solo

13

QUÍMICA

Alcides Mendoza Coba (Dalhy) 2015

1 B.T.U. = 1055 Joule

1 atm-L = 24,21 cal = 101,325J

Presión

1 atm = 101,325 Pascal = 760 mmHg = 760 Torr

1 Pascal = 1N/m2

1 bar = 105Pa

1 atm = 29,92 pulg Hg

1 atm = 14,70lb/pulg2

Tiempo

1 hora = 60 minutos = 3600 segundos

1 año 365 días

1 día 24 horas

1 año bisiesto = 366 días

1 década = 10 años

1 siglo = 100 años

1 milenio = 1000 años

EJERCICIOS PARA RESOLVER I

NIVEL BÁSICO

1. El bromo es un líquido pardo rojizo. Calcule su densidad en g/mL) si 586 g de la sustancia

ocupan 188 mL. 1.22

2. La densidad del etanol, líquido incoloro comúnmente llamado alcohol de grano, es de

0.798 g/mL. Calcule la masa de 17.4 mL de este líquido.

3. Convierta las temperaturas siguientes a grados Celsius o Fahrenheit:

95°F, la temperatura de un caluroso día veraniego

12°F, la temperatura de un frío día invernal;

Fiebre de 102°F;

Un horno que funciona a 1 852°F, y

−273.15°C (en teoría, la temperatura más baja posible).

4. Normalmente, el cuerpo humano soporta temperaturas de 105°F sólo durante breves

periodos sin que ocurra daño permanente en el cerebro y otros órganos vitales. ¿Cuál es

esa temperatura en grados Celsius?

5. El etilenglicol es un compuesto orgánico líquido que se usa como anticongelante en

Page 14: QUÍMICA€¦ · ... Clases de magnitudes por su naturaleza Las magnitudes pueden ser escales y vectoriales Magnitudes escalares. Aquellas magnitudes que para su definición solo

14

QUÍMICA

Alcides Mendoza Coba (Dalhy) 2015

radiadores de automóviles. Se congela a −11.5°C Calcule su temperatura de congelación

en grados Fahrenheit.

6. La temperatura en la superficie solar es de unos 6 300°C. ¿Cuál es esa temperatura en

grados Fahrenheit?

7. La temperatura de ignición del papel es de 451°F. ¿Cuál es esa temperatura en grados

Celsius?

8. Convierta las temperaturas siguientes a kelvin: 113°C, el punto de fusión del azufre;

37°C, la temperatura normal del cuerpo humano, 357°C, el punto de ebullición del

mercurio

9. Convertir

22.6 m a decímetros

25.4 mg a kilogramos

556 mL a litros

10.6 kg/m a g/cm

242 lb a miligramos

10. La rapidez promedio del helio a 25° C es 1 255 m/s. Convierta esta rapidez a millas por

hora (mph).

11. ¿Cuántos minutos tarda en llegar la luz del Sol a la Tierra? (La longitud del Sol a la Tierra

es de 93 000 000 millas). A fin de que un avión caza despegue de un portaaviones, debe

alcanzar una rapidez de 62 m/s. Calcule esa rapidez en millas por hora (mph).

12. El contenido “normal” de plomo de la sangre humana es de unas 0.40 partes por millón

(es decir, 0.40 g de plomo por millón de gramos de sangre). Se considera peligroso que

alcance un valor de 0.80 partes por millón (ppm). ¿Cuántos gramos de plomo contienen

6.0 X 103 g de sangre (la cantidad promedio en un adulto) si el contenido de plomo es de

0.62 ppm?

NIVEL MEDIO

13. Calcular la masa de una esfera de oro con radio de 10.0 cm [el volumen de una esfera con

radio r es V = (4/3)πr3; la densidad del oro es de 19.3 g/cm3.

14. El procedimiento siguiente se usa para determinar el vo-lumen de un matraz. Se pesa el

matraz seco y luego se pesa lleno de agua. Si las masas del matraz vacío y el matraz lleno

Page 15: QUÍMICA€¦ · ... Clases de magnitudes por su naturaleza Las magnitudes pueden ser escales y vectoriales Magnitudes escalares. Aquellas magnitudes que para su definición solo

15

QUÍMICA

Alcides Mendoza Coba (Dalhy) 2015

son 56.12 g y 87.39 g, respectivamente, y la densidad del agua es de 0.9976 g/cm3. Calcular

el volumen del matraz en cm3.

15. La vainillina (usada para dar sabor al helado de vainilla y otros alimentos) es una

sustancia cuyo aroma es detectable por la nariz humana en cantidades muy pequeñas. El

límite de umbral es de 2.0 x 10−11 g por litro de aire. Si el precio actual de 50 g de vainillina

es de 112 dólares, determine el costo para que el aroma de vainillina sea detectable en un

hangar para aviones, con volumen de 5.0 x 107 pies3.

16. ¿Cuál es la temperatura en la que el valor numérico en un termómetro de grados Celsius

es igual al de un termómetro de grados Fahrenheit?

17. Suponiendo que se crea una nueva escala de temperatura, en la que el punto de fusión

del etanol (-117.3°C) y su punto de ebullición (78.3°C) se toman como 0°S y 100°S,

respectivamente, donde S es el símbolo de la nueva escala de temperatura. Derive una

ecuación que relacione un valor de esta escala con un valor de la escala Celsius. ¿Qué

lectura daría este termómetro a 25°C?

18. Calcule el error porcentual de las mediciones siguientes:

La densidad del alcohol (etanol) resulta ser de 0.802 g/mL (valor verdadero de

0.798 g/mL)

la masa de oro en un arete es de 0.837 g (valor verdadero de 0.864 g.

19. Un galón de gasolina en el motor de un automóvil pro-duce en promedio 9.5 kg de

dióxido de carbono, que es un gas de invernadero, es decir, que promueve el

calentamiento de la atmósfera terrestre. Calcule la producción anual de dióxido de

carbono en kilogramos si existen 40 millones de automóviles en Estados Unidos y cada

uno recorre una longitud de 5 000 millas con con-sumo de 20 millas por galón.

20. Las reservas mundiales totales de petróleo se calculan en 2.0 X 1022 J (el joule es una

unidad de energía en la que 1 J= 1 kg m2 /s2). Al ritmo actual de consumo, de 1.8 X1020

J/año, ¿cuánto tardarán en agotarse las reservas? (cálculo que data del año 1990)

21. Las feromonas son compuestos que secretan las hembras de muchas especies de insectos

para atraer a los machos. Es habitual que basten 1.0 x 10−8 g de una feromona para llegar

a todos los machos correspondientes en un radio de 0.50 millas. Calcule la densidad de la

feromona (en gramos por litro) en un espacio cilíndrico de aire con un radio de 0.50 millas

y una altura de 40 pies.

Page 16: QUÍMICA€¦ · ... Clases de magnitudes por su naturaleza Las magnitudes pueden ser escales y vectoriales Magnitudes escalares. Aquellas magnitudes que para su definición solo

16

QUÍMICA

Alcides Mendoza Coba (Dalhy) 2015

NIVEL AVANZADO

22. Convertir 2800 m/s a Picómetro por hora.

23. Convertir 480 m/h a mm/centésimas de Segundo.

24. Convertir 0,80 Kilowatt (kW)a ft.lbf/s.

25. Convertir 789520 ergios a litros. Atmósfera.

26. Convertir 22222 Watt segundo (W.s) a Kilovatio hora (kW.h).

27. Convertir 5000 Milivolt (mV) a kilovoltios.

28. Convertir 4000 din/cm² a Pascal (Pa).

29. Una pirámide tiene una altura de 481 ft y su base cubre una área de 13.0 acres El volumen

de una pirámide está dado por la expresión V = 1

3Bh,

donde B es el área de la base y h es la altura.

Encuentre el volumen de esta pirámide en metros

cúbicos. (1 acre = 43 560 ft2) (Serway)

30. Suponga que Bill Gates le ofrece $1 000 millones si es capaz de terminar de contarlos

usando sólo billetes de un dólar. ¿Debe aceptar su oferta? Explique su respuesta. Suponga

que cuenta un billete cada segundo y advierta que necesita al menos 8 horas al día para

dormir y comer. ¿Cuánto tiempo necesitará para terminar de contarlos? (Serway).

31. El diámetro de la galaxia con

forma de disco, la Vía Láctea, es

de aproximadamente 1.0 x105

años luz (a–l). La distancia a la

galaxia Andrómeda, que es la

galaxia espiral más cercana a la

Vía Láctea, es de alrededor de 2.0

millones de a–l. Si un modelo a escala representa las galaxias Vía Láctea y Andrómeda

como platos soperos de 25 cm de diámetro, determine la distancia entre los centros de los

dos platos. (Serway)

Page 17: QUÍMICA€¦ · ... Clases de magnitudes por su naturaleza Las magnitudes pueden ser escales y vectoriales Magnitudes escalares. Aquellas magnitudes que para su definición solo

17

QUÍMICA

Alcides Mendoza Coba (Dalhy) 2015

32. Un chorro de agua elevado se ubica en el centro de

una fuente, como se muestra en la figura. Un

estudiante camina alrededor de la fuente, evitando

mojar sus pies, y mide su circunferencia en 15.0 m.

A continuación, el estudiante se para en el borde de

la fuente y usa un transportador para medir el

ángulo de elevación de la fuente que es de 55.0°.

¿Cuál es la altura del chorro?

33. Un niño adora ver cómo llena una botella de plástico transparente con champú. Las

secciones transversales horizontales de la botella son círculos con diámetros variables

porque la botella es mucho más ancha en algunos lugares que en otros. Usted vierte

champú verde brillante con una relación de flujo volumétrico constante de 16.5 cm3 /s.

¿En qué cantidad el nivel de la botella se eleva a) a un punto donde el diámetro de la

botella es de 6.30 cm y b) a un punto donde el diámetro es de 1.35 cm?

530

PRÁCTICA DE LABORATORIO 2:

Guía adicional