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• Joel T. Moyano

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2.7 un recipiente cilíndrico de 1.00 m de diámetro y 2.00 m de alto pesa 30 kg , si se llena con un líquido el conjunto pesa 15 kg , determinar el peso específico del líquido , la densidad y el peso específico relativo o densidad relativa. El peso específico (𝜸 )

La densidad (𝝆)

Densidad relativa o peso especifico relativo (S)

2.8 0,5 kg de alcohol etílico ocupan ONU volumen de 0.633 cm 3 .Calcular su densidad y peso Específico. Datos: M=0,5kg V = 0,633 cm 3

P=m/V

Pe=pg

P = 0,5 kg / 6,33 * 10 -7 m 3

Pe=(789889.41kg/m 3 )(9,81m/s 2 ) Pe= 6,33 * 10 -7 m 3 P = 789889.41 kg / m 3

Pe = 7748815,11 nw / m 3

2.9 Un cubo que está flotando en mercurio tiene sumergida la cuarta parte de su volumen. Si se agrega agua suficiente para cubrir el cubo, ¿qué fracción de su volumen quedará sumergida en el mercurio? ¿La respuesta depende de la forma del cuerpo? Considere la densidad relativa del mercurio 13.6. Datos:

=?

=peso del cubo =fuerza de empuje a) Análisis de la situación inicial. La fureza de empuje se puede expresar como: = Densidad del fuido desalojado =Volumen del fluido desalojado =Aceleración de gravedad

Puesto que la densidad del mercurio

es mucho mayor que la del aire

en la expresión (2) podemos despreciar el segundo término con lo cual tenemos para la fuerza de empuje (3) Reemplazando (3) en (1) tenemos que el peso del cubo está dado por la siguiente expresión

b) Análisis de la situación final.

Donde Volumen final del cubo sumergido en mercurio. Volumen final del cubo sumergido en agua. Reemplazando (5) en (1) tenemos:

(6) Igualando (4) y (6) se obtiene (7) Considerando que

Y por lo tanto Tenemos que la expresión (7) se puede escribir como

De donde se obtiene que

Considerando que

es la densidad relativa del mercurio se obtiene.

Reemplazando los valores correspondientes tenemos



Temperatura

2.16 Los residuos que generamos en nuestro planeta y la extracción de nuevos recursos para consumo tienen graves consecuencias en nuestro planeta. Con el reciclaje de los distintos materiales, se consigue evitar la tala de árboles, la extracción de petróleo y otras prácticas que conllevan, a su vez, emisiones de gases nocivos para el medio ambiente. Un ambientalista tomando en cuenta estas consideraciones con su termómetro de mercurio tomo una T: – 28ºC pero su termómetro está mal calibrado ya que se sabe que los termómetros de mercurio no pueden medir temperaturas menores a - 30ºC debido a que a esa temperatura el Hg se hace pastoso, existe un error 4ºC ¿Podrías indicar a qué temperatura Fahrenheit y Kelvin corresponde y llenar la siguiente tabla? Temperatura Fahrenheit Kelvin Solución:

Valor 1 mal calibrado – 28ºC -18.4 ºF 245.15 K Valor 1 ºC  K K = – 28ºC + 273.15 = 245.15 K ºC  ºF ºF = 1.8 (– 28ºC) + 32 = -18.4 ºF Valor 2 |-28| + 4 = 32 ºC  K

Valor 2 verdadero 32 ºC 89.6 ºF 305.15 K

K = 32 ºC + 273.15 = 305.15 K ºC  ºF ºF = 1.8 (32ºC) + 32 = 89.6 ºF

2.17 En los laboratorios los microorganismos se cultivan en sistemas cerrados, es decir, no se les suministran más nutrientes ni se les eliminan los productos tóxicos, de aquí que pase por distintas fases. Para determinar el crecimiento microbiano se utilizan dos parámetros: tiempo de generación, que es el tiempo que tarda una población en duplicarse y tasa de crecimiento que es el número de generaciones por hora. Transformar esta medida: 0.42x102

𝑘𝑔 𝐽 𝑚ℎ𝐾

𝑙𝑏 𝐵𝑇𝑈

a 𝑓𝑡 𝑚𝑖𝑛 𝑅 a T (F) para la determinación del crecimiento microbiano.

Solución: 𝑘𝑔 𝐽 𝑚ℎ𝐾

0.42x102

x

2.476𝑥10^ − 4

1𝑚 3,28084 𝑓𝑡

𝑙𝑏 𝐵𝑇𝑈 𝑓𝑡 𝑚𝑖𝑛 𝑅

𝑥

𝑥

1ℎ 60𝑚𝑖𝑛

𝑥

2.204𝑙𝑏 1𝑘𝑔

𝑥

0,000947817 𝐵𝑇𝑈 1𝐾 𝑥 1𝐽 1.8𝑅

= 2.476𝑥10^ − 4

𝑙𝑏 𝐵𝑇𝑈 𝑓𝑡 𝑚𝑖𝑛 º𝑅

1𝑅 𝑙𝑏 𝐵𝑇𝑈 =2.476𝑥10^ − 4 1𝐹 𝑓𝑡 𝑚𝑖𝑛 𝐹

2.18 Una máquina recibe calor de alta temperatura, mediante una sustancia de trabajo tal como agua, que transporta el calor como vapor saturado o sobrecalentado para cederlo a determinados consumidores, realizando una cantidad de trabajo y levantando un peso. . La capacidad calorífica Cp de cierta sustancia es J/(gmol)(K) se puede calcular con la ecuación: 𝐶𝑝 =4.41+1.4346 x 10−3 T Donde T está en K. Convierta la ecuación de modo que T se pueda utilizar en la ecuación en ºR en lugar de K. Solución: 𝐽 𝑔𝑚𝑜𝑙 𝐾

𝑥

1𝑘 𝐽 =0.56 1.8𝑅 𝑔𝑚𝑜𝑙 𝑅

TK=

𝑇𝑅 1.8

𝐽 𝑔𝑚𝑜𝑙 𝐾

𝐶𝑝 =4.41+1.4346 x 10−3 T 

𝑇𝑅

𝐶𝑝 =4.41+1.4346 x 10−3 1.8 𝐶𝑝 =4.41+7.97 10−4 TR 𝐶𝑝 =4.41+7.97 X10−4

𝐽 𝑔𝑚𝑜𝑙 𝐾

𝑋

𝐽 𝑔𝑚𝑜𝑙 𝑅 𝐽 𝑔𝑚𝑜𝑙 𝐾

0.56

𝐶𝑝 =2.46+4.46X 10−4 𝑇𝑅

𝐽 𝑔𝑚𝑜𝑙 𝑅