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• Eloy Alfonso Flores

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CAMPUS GUANAJUATO 1er examen parcial Lab. Ingeniería Química III Equipo: __4______________________ NUA: 342468, 254662, 312494, 390887, 434663, 137142 1.

Expresa en notación científica lo siguiente: 568.762= 5.68762x102

2.

0.00000772=7.72x10-6

3 cifras 2 cifras

74.6x100= 7.46x101

b) 6.01 g e) 1310x1022 átomos

3 cifras 4 cifras

c) 0.825 m f) 7000 mL

Realiza las operaciones aritméticas siguientes con el numero correcto de cifras significativas: a) 11254.1 g + 0.1983 g 11254.3 g d) 0.0154 kg/88.3 mL 1.74x10-4 kg/mL g) 2.097 – 0.12 1.98 j) 76.5/12.07 6.33

4.

Valor 1 puntos

Determina el número de cifras significativas de cada una de las siguientes mediciones: a) 478 cm d) 0.043 kg

3.

Fecha: __01 de septiembre del 2020_________

Valor 3 puntos 3 cifras 1 cifra Valor 6 puntos

b) 66.59 L – 3.113 L 63.48L e) 2.64x103 cm + 3.27x102 cm 2.97x103cm

c) 8.16 m – 5.1355 m f) 89.332 + 1.1

h) 2.8 x 4.5039 13 k) (0.0546)(16.0000)(7.779/55.85)

i) 6.85/112.04 0.0611 l) (1.68)((23.56-2.3)/1.248x103)2.9x10-2

0.12

3.02 m 90.4

Una estatua de Buda que se encuentra en el Tíbet mide 26 m de alto y esta recubierta con 279 kg de oro. Si el oro se aplico con un espesor de 0.0015 mm, ¿Qué área superficial se recubrió (en m2)? Valor 6 puntos ρ(oro)=19320 kg/m3 𝑘𝑔 𝑚3 𝑚 = 279 𝐾𝑔 𝑒 = 0.0015 𝑚𝑚 = 0.0000015 𝑚 𝑚 279 𝑘𝑔 𝑉= = = 0.0144𝑚3 𝜌 19320 𝑘𝑔 𝜌 = 19320

𝑚3

𝑉 0.0144𝑚3 𝐴= = = 9600𝑚2 𝑒 0.0000015 𝑚 𝐴 = 9600𝑚2

5.

Un aceite mineral tiene una densidad de 0.875 g/cm3. Supón que se esparcen 0.75 g de este aceite sobre la superficie de agua en un plato grande con diámetro de 21.6 cm. ¿Qué espesor tendrá la capa de aceite? Expresa el espesor en centímetros. Valor 6 puntos 𝑔 ρ = 0.875 3 𝑐𝑚 𝑚 = 0.75 𝑔 𝐷 = 21.6 𝑐𝑚 0.75 𝑔 3 𝑉= 𝑔 = 0.86 𝑐𝑚 0.875 3 𝑐𝑚

𝐴 = 𝜋𝑅2 𝐴 = (3.1416)(10.8𝑐𝑚)2 = 366𝑐𝑚 2 𝑣 0.86 𝑐𝑚 3 𝑒= = = 0.0024 𝑐𝑚 𝐴 366𝑐𝑚 2 𝑒 = 0.0024 𝑐𝑚 = 2.4𝑥10−3

6.

Cierta pintura tiene una densidad de 0.914 g/cm3. Se necesita cubrir una pared de 7.6 m de largo y 2.74 m de alto con una capa de pintura de 0.13 mm de espesor. ¿Qué volumen de pintura (en litros) se requiere? ¿Cuál es la masa (en gramos) de la capa de pintura? Valor 8 puntos 𝑙 = 7.6 𝑚

ℎ = 2.74𝑚 𝑒 = 0.13𝑚𝑚 = 0.0013𝑚 𝑚 𝑣 𝑣 = ℎ∗𝑙 ∗𝑒 𝑣 = (7.6𝑚)(2.79𝑚)(0.0013𝑚) 𝑣 = 0.0278 = 2800𝑐𝑚 3 𝑔 𝑚 = ρ𝑣 = 2800𝑐𝑚 3 (0.914 3 ) 𝑐𝑚 𝑚 = 2560𝑔 ρ=

7.

El estudiante A realiza cuatro mediciones del diámetro de una moneda con una herramienta de precisión llamada micrómetro. El estudiante B, mide la misma moneda con una regla de plástico simple. Ellos reportan los siguientes resultados: Valor 9 puntos Estudiante A

Estudiante B

28.246 mm 28.244 28.246 28.248

27.9 mm 28.0 27.8 28.1

Estudiante A

Estudiante B

Promedio=28.246 mm Desviación media=8.8817x10^-16 mm Desviación estándar=0.00163 mm Desviación promedio=0.004 mm

Promedio=27.95 mm Desviación media= 2.66x10^-15 mm Desviación estándar=0.129 mm Desviación promedio=0.032 mm

Calcula el valor promedio, desviación media, desviación estándar y la desviación estándar del promedio para cada conjunto de datos Promedio: Fórmula utilizada para el promedio: Promedio A=28.246 Promedio B=27.95 Desviación media Fórmula utilizada:

Desvición Media A B 0 -0.05 -0.002 0.05 0 -0.15 0.002 0.15 3.55271E-15 -1.06581E-14 8.88178E-16 -2.66454E-15

CAMPUS GUANAJUATO 1er examen parcial Lab. Ingeniería Química III Equipo: __4______________________ NUA: 342468, 254662, 312494, 390887, 434663, 137142

Fecha: __01 de septiembre del 2020_________

Desviación media de A=8.8817x10-16 Desviación media de B=2.66x10-15

Desviación estándar: Fórmula utilizada:

Desviación Estándar A B 0 0.0025 4E-06 0.0025 0 0.0225 4E-06 0.0225 2.66667E-06 0.016666667 0.001632993 0.129099445 Desviación estándar de A= 0.00163 Desviación estándar de B= 0.129 Desviación Estándar del Promedio: Fórmula utilizada: n=4

D. e 0.000408248 0.032274861 PROMEDIO Desviación estándar del promedio A= 0.00408 Desviación estándar del promedio B=0.032

8.

Ahora, supón del caso anterior, que el diámetro aceptado es 28.054 mm. ¿Cuáles son los errores experimentales de los estudiantes A y B? ¿Cuál es el más exacto? Valor 5 puntos Los errores experimentales que pueden estar presentes son: -Sistemáticos: En el estudiante A principalmente, porque los valores obtenidos se encuentran por arriba del valor real -Aleatorios: En el estudiante B, porque los valores obtenidos oscilan alrededor del valor real. Los errores presentes en los dos estudiantes pueden ser principalmente: 1. 2.

Por la calibración del instrumento Por el ambiente en que se realiza el experimento

3.

Por las malas observaciones del experimentador

En el estudiante B puede haber errores aleatorios, que son causados por el observador al leer la escala. Las mediciones más exactas son las del estudiante A , porque en cada medición se acerca más al valor real.

9.

Dos estudiantes miden el punto de congelación de un líquido desconocido. El estudiante A empleo un termómetro convencional de laboratorio calibrado en unidades de 0.1 °C. El estudiante B, empleo un termómetro certificado por la NIST y calibrado en 0.01 °C. Ellos obtuvieron los siguientes resultados: Valor 12 puntos

Calcula el valor promedio, desviación media, desviación estándar y la desviación estándar del promedio para cada estudiante. Si el líquido desconocido es agua, calcula el error de cada estudiante. ¿Qué estudiante obtuvo los valores más precisos? ¿Cuál tuvo el menor error?

Estudiante A

Estudiante B

-0.3 °C 0.2 0.0 -0.3

273.13 K 273.17 273.15 273.19

Estudiante A

Estudiante B

Promedio = 0.2 °C; Desviación Media: 0.3 °C Desviación Estándar: 0.367°C

Promedio = 273.16 K Desviación Media: 0 K Desviación Estándar:0.223 K

Error relativo:

Estudiante A -0.3 0.2 0.0 -0.3

Valor aproximado 0.2 0.2 0.2 0.2

Error Absoluto 0.1 0 0.2 0.1

Estudiante A -0.3 °C 0.2 °C 0.0 °C -0.3 °C

Valor aproximado 0.2 °C 0.2 °C 0.2 °C 0.2 °C

Error Relativo 33.333% 0%

Estudiante B 273.13 K 273.17 K 273.15 K 273.19 K

Valor aproximado 273.16 K 273.16 K 273.16 K 273.16 K

Error absoluto 0.03 K 0.01 K 0.01 K 0.03 K

Estudiante B 273.13 K 273.17 K 273.15 K 273.19 K

Valor aproximado 273.16 K 273.16 K 273.16 K 273.16 K

Error Relativo 0.01% 0.03% 0.03% 0.01%

33.333%

CAMPUS GUANAJUATO 1er examen parcial Lab. Ingeniería Química III Equipo: __4______________________ NUA: 342468, 254662, 312494, 390887, 434663, 137142

Fecha: __01 de septiembre del 2020_________

El estudiante que obtuvo los valores más precisos fue el Estudiante B, ya que el estudiante A tuvo mayor error en sus valores. 10. El valor aceptado para el punto de fusión de la aspirina pura es de 135 °C. Tratando de verificar este valor, obtienes 134 °C, 136 °C, 133 °C y 138 °C en cuatro pruebas por separado. Tu compañero obtiene 138 °C, 137 °C, 138 °C y 138 °C. a) Calcula el valor promedio, desviación media, desviación estándar y la desviación estándar del promedio para ambos. b) Calcula el error para cada conjunto de datos. c) ¿Quién tuvo más precisión? ¿Quién fue la más exacta? Valor 10 puntos

A)

Prom.de todos los datos (8 datos) = 137°C Desviación media = 0.500°C

Desviación E. =2. 07°C Desviación E. del promedio = 0.732 °C

B)

Estudiante 1

Valor aproximado

Error absoluto

134 °C 136 °C 133 °C 138 °C

135 °C 135 °C 135 °C 135 °C

1.00°C 1.00°C 2.00°C 3.00°C

Estudiante 1

Error Absoluto

Error Relativo

134 °C 136 °C 133 °C 138 °C

1.00°C 1.00°C 2.00°C 3.00°C

0.746 % 0.735 % 1.50 % 2.17 %

Estudiante 2

Valor aproximado

Error absoluto

138 °C 137 °C 138 °C 138 °C

138 °C 138 °C 138 °C 138 °C

0°C 1.00°C 0°C 0°C

Estudiante 2

Valor Absoluto

Error Relativo

138 °C 137 °C 138 °C 138 °C

0°C 1.00°C 0°C 0°C

0% 0.730 % 0% 0%

C) El

estudiante 2 fue mucho más preciso que el estudiante 1 en la toma de temperaturas, sin embargo el estudiante 1 obtuvo una mayor exactitud en sus datos ya que se acercan más al valor aceptado para el punto de fusión de la aspirina (135°C).

11. Determina la incertidumbre relativa del volumen de un cilindro (D=2.4±0.1 cm; h=10.0±0.5 cm) y expresa el resultado en función de la incertidumbre porcentual. Valor 16 puntos

𝐼𝑣 𝐼𝑟 𝐼𝑟 𝐼ℎ = + + 𝑉 𝑟 𝑟 ℎ 𝐼𝑣 . 05𝑐𝑚 . 05𝑐𝑚 . 5𝑐𝑚 = + + 𝑉 1.2𝑐𝑚 1.2𝑐𝑚 10 𝑐𝑚 𝐼𝑣 = 0.1 𝑉

𝐼𝑣 (100%) = (0.1)(100%) = 10% 𝑉 𝑉 = 45𝑐𝑚3 ± 10% 𝑉 = 45𝑐𝑚3 ± 4.5𝑐𝑚3

12. Encuentra la relación entre la distancia recorrida (d) y el tiempo empleado (t) por un deslizador que inicia su movimiento a partir del reposo sobre un riel de aire que forma un ángulo de 30° con la horizontal. En la siguiente tabla, se presentan los valores de los tiempos de recorrido para diferentes distancias del deslizador sobre el riel de aire. Muestra la curva que se genera con estos datos, la expresión matemática de correlación y las rectas de máxima y mínima inclinación que se pueden trazar por los intervalos de incertidumbre. Valor 18 puntos

d±0.01 (cm)

t±0.03 (s)

0 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.20

0 0.40 0.57 0.70 0.79 0.91 0.95