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• Cristian Castillo

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Departamento de Ciencias FACTORES DE CONVERSIÓN DE UNIDADES 1. ¿Qué volumen en ft3, ocupan 125 gr de etanol líquido a 20°C.? . Si la densidad del etanol a 20°C es 0,789 gr/cc.

D=

𝑀 𝑉 𝑀

V=𝐷

V=

125 𝑔𝑟 𝑔𝑟 0,789 𝑐𝑐

= 158,43 cc x

0,0000353𝑓𝑡 3 1𝑐𝑐

= 0,00559 ft3

2. Las especificaciones técnicas de un equipo de bombeo, indican que este tiene una potencia de 3 kilovatios (Kw). Expresar esta potencia en caballos de vapor (HP) y en vatios o watt. Resolución: 1 kilovatio (Kw) = 56,87 BTU/min = 1,341 HP

3 Kw x

3 Kw x

1,341 HP 1Kw

= 4,023 HP

103 Watts 1Kw

= 3000 Watts

3. El pentano tiene una viscosidad de 0,23 centipoises a 25°C. Si un poise equivale a 1 g/cm.s y 102 centipoises equivalen a 1 poise, calcule la viscosidad en lb/hr.ft.

0,23 centipoises x

1 𝑝𝑜𝑖𝑠𝑒 102 𝐶𝑒𝑛𝑡𝑖𝑝𝑜𝑖𝑠𝑒𝑠

x

𝑔𝑟 𝑐𝑚.𝑠

1 𝑃𝑜𝑖𝑠𝑒

x

1 𝐿𝑏 0,4536 𝐾𝑔

x

1𝐾𝑔 1000𝑔

x

3600𝑠 1ℎ𝑟

x

30,48𝑐𝑚 1𝑓𝑡

𝐿𝑏

= 0,5563 𝑓𝑡.ℎ𝑟

4. Un pistón tiene un área de 450 cm2. Calcular la masa del pistón en kg si éste ejerce una presión de 20 kPa por encima de la presión atmosférica sobre un gas encerrado en el cilindro.

QUÍMICA INORGÁNICA

Departamento de Ciencias Resolución: P = 20 kPa = 20 000 N/m2 N

1𝑚

F = P.A = 20 000 𝑚2 x 450 cm2 x (100 𝑐𝑚)

2

F = 900 N

F=mg

m=(

900 𝑁 𝑚

9,8 2 𝑠

) = 91,83 kg

5. Haciendo uso de los factores de conversión y de la notación científica convertir: a. 1250 mm Hg a psi. b. 148 lb/pulg 2 a kg/m2 c. 3 atm a N/cm2. d. 100 cm Hg a dinas/pulg2. e. 243 lb/pulg2 a kg/m2 f. 257°C a grados Fahrenheit g. 32,8 g/cm3 a kg/m3 h. 17 millas/gal a km/dm3 i. 2,7 g/cm3 a Kg/m3 6. La sílice es usada para ciertos sellados y desarrolla una superficie de 6 x 106 cm2/gr. Calcular la superficie en m2/libra Resolución:  Convertiremos la superficie de la sílice de 𝑐𝑚2 /𝑔𝑟 a 𝑚2 /𝑙𝑖𝑏𝑟𝑎 teniendo en cuenta las siguientes equivalencias: 1𝑚2 = 10000𝑐𝑚2 1𝐿𝑖𝑏𝑟𝑎 = 453,6𝑔𝑟 𝑐𝑚2 1𝑚2 453,6𝑔𝑟 x 4 2x 𝑔𝑟 10 𝑐𝑚 1𝑙𝑖𝑏𝑟𝑎 2 2 6𝑥10 x 453,6𝑚 = 1𝑙𝑖𝑏𝑟𝑎 𝒎𝟐 = 𝟐𝟕𝟐𝟏𝟔𝟎 𝒍𝒊𝒃𝒓𝒂

= 6𝑥106

7. Determinar en qué temperaturas las escalas Celsius y Fahrenheit son iguales. Resolución:  Usaremos la fórmula de conversión de Celsius a Fahrenheit, teniendo en cuenta que C° = F° 𝑪° 𝑭°−𝟑𝟐 = , por lo que la formula a desarrollar será: 𝟓 𝟗 QUÍMICA INORGÁNICA

Departamento de Ciencias 𝐹° 5

=

𝐹°−32 9



9𝐹° = 5𝐹° − 160

4𝐹° = −160 𝑭° = −𝟒𝟎 = 𝑪° Para comprobar este resultado se reemplaza la escala F° por -40: 𝐶° 𝐹° − 32 = 5 9 9𝐶° = 5(−40 − 32) 5(−72) 𝐶° = 9 𝑪° = −𝟒𝟎

8. Una liebre corre a una velocidad de 2 millas/hora; un canario vuela a razón de 6 km/hora; un globo se desplaza a 2 m/seg.; un bote se desplaza a 2,4 yardas/seg. ¿Cuál viaja a mayor velocidad? Datos adicionales: 1 milla = 1600 metros

1 yarda = 0,91 metros.

9. Hallar el costo de 8 litros de cera líquida cuya densidad es 0,6 g/ml que se vende 0,7 soles el kg.

Resolución: Datos: V= 8 litros = 8 x 1000 = 8000 𝑚𝐿 1 kg= $ 0,7 D= 0.6 g /mL  Con la fórmula de la densidad , hallamos la masa en gramos de la cera líquida 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 = 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑀 0,6g /mL = 8000 𝑚𝐿 𝑀 = 4800 𝑔.  Convertimos dicha masa (gr) en soles. 1𝑘𝑔 0,7 𝑠𝑜𝑙𝑒𝑠 4800𝑔x x = $3,36 1000 𝑔 1 𝑘𝑔 10. El tungsteno se usa como filamento en los focos de luz eléctrica y tiene un punto de fusión de 6152 ºF. Exprese esta temperatura en ºC.

Resolución:

 Transformamos la temperatura Fahrenheit a Celsius a través de la fórmula de conversión:

𝐹° − 32 𝐶° = 9 5

QUÍMICA INORGÁNICA

Departamento de Ciencias 𝐶° =

5 ( 6152 − 32) 9 𝐶° = 3400

11. La densidad del agua es 1 g/cm3 a 4°C. Calcule la densidad del agua en libras por pie cúbico a la misma temperatura. Resolución:

 Primero hallaremos la equivalencia del pie en cm, si se sabe que

 



1pie=0,3048m, debido a que la medida pie es la contiene un determinado número de centímetros 1000𝑐𝑚 1 𝑝𝑖𝑒 = 0,3048𝑚 x = 30,48𝑐𝑚 1𝑚 Luego se eleva dicha equivalencia al cubo pues nos hablan de cm3 y pie3 (1 𝑝𝑖𝑒 = 30,48𝑐𝑚)3 → 1 𝑝𝑖𝑒 3 = 28316,84𝑐𝑚 3 Ahora, para la conversión gramo a libra se tendrá en cuenta: 1𝑘𝑔 = 2,205𝑙𝑖𝑏𝑟𝑎𝑠 → 1000𝑔𝑟 = 2,205𝑙𝑖𝑏𝑟𝑎𝑠 1000𝑔𝑟 2,205𝑙𝑖𝑏𝑟𝑎𝑠 Llevando la igualdad a un gramo 1000 = 1000 1𝑔𝑟 = 2,205x10−3 𝑙𝑖𝑏𝑟𝑎𝑠 Finalmente se realiza la conversión 1𝑔𝑟 2,205𝑥10−3 𝑙𝑖𝑏𝑟𝑎𝑠 28316,84𝑐𝑚3 𝑑𝐻2 𝑂 = x x 𝑐𝑚3 𝑔𝑟 1𝑝𝑖𝑒 3 𝑙𝑖𝑏𝑟𝑎𝑠 𝑑𝐻2 𝑂 = 62,439 𝑝𝑖𝑒 3

12. El 12 de Agosto del 2014, el precio del oro (página: http://www.kitco.com/) es de 1307,40 dólares por onza troy de oro. Calcular el precio en soles por gramo de este metal precioso. Datos Adicionales: 1 onza troy = 31,1 gramos Considerar: 1 dólar = 2,791 soles.

Resolución:  Convertiremos la razón dólares/onza troy a soles/gramos:

1307,40

dólares 1 onza troy 2,791soles x x 31,1gr onza troy 1 dolar =

=

3648.95 𝑆𝑜𝑙𝑒𝑠 31.1 𝑔𝑟. 117.33 𝑆𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑔𝑟

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13. La densidad de cierto ácido sulfúrico es de 1,55 g/cm3. ¿Cuántas libras de ácido puro se podrán obtener de 18 galones de dicho ácido? Resolución: Datos: D𝐻2 𝑆𝑂4 = 1,55 𝑔/𝑐𝑚3  Convertir 18 galones a 𝑐𝑚3

3,785 𝑙 1000𝑐𝑚3 18 𝑔𝑎𝑙 x x = 68130 𝑐𝑚3 1 𝑔𝑎𝑙 1𝑙 

Convertir 68130 𝑐𝑚3 a libras, usando la formula de la densidad

68130 𝑐𝑚3 x

1,55 𝑔 𝐻2 𝑆𝑂4 1 𝑘𝑔 𝐻2 𝑆𝑂4 2,205 𝑙𝑏 𝐻2 𝑆𝑂4 x 3 x 1 𝑐𝑚3 10 𝑔𝐻2 𝑆𝑂4 1 𝐾𝑔 𝐻2 𝑆𝑂4 = 232, 85 𝑙𝑏 𝐻2 𝑆𝑂4

14. El peso de una botella vacía es 220 g, cuando está llena de agua es 380 g. y cuando está llena de kerosene es 351 g. Calcular la densidad del kerosene y la capacidad de la botella.

Resolución: Datos:

𝑚𝑖 (𝑏𝑜𝑡𝑒𝑙𝑙𝑎 𝑣𝑎𝑐𝑖𝑎) = 220 𝑔 𝑚𝑖 + 𝑎𝑔𝑢𝑎 = 380 𝑔𝑟 𝑚𝑖 + 𝑘𝑒𝑟𝑜𝑠𝑒𝑛𝑒 = 351 𝑔𝑟

 Hallamos la masa del agua

𝑚𝑖 + 𝑚 𝐻2 𝑂 = 380 𝑔 𝑚𝐻2 𝑂 = 380 − 220 𝑚𝐻2 𝑂 = 160 𝑔

 Hallamos la masa del kerosene

𝑚𝑖 + 𝑚 𝐻2 𝑂 = 351 𝑔 𝑚𝑘𝑒𝑟𝑜𝑠𝑒𝑛𝑒 = 351 − 220 𝑚𝑘𝑒𝑟𝑜𝑠𝑒𝑛𝑒 = 131 𝑔

 Para hallar el volumen de la botella consideramos la densidad del agua y generando una igualdad

𝜌𝐻2 𝑂 = 1

𝑘𝑔 𝐿

1𝑘𝑔𝐻2 𝑂 = 1𝐿𝐻2 𝑂 QUÍMICA INORGÁNICA

Departamento de Ciencias 1000𝑔𝐻2 𝑂 = 1000𝑚𝑙𝐻2𝑂 1𝑔𝐻2 𝑂 = 1𝑚𝑙𝐻2 𝑂  Cuando la botella está llena de agua pesa 160g, como g=ml podemos hallar su capacidad

𝑉𝑏𝑜𝑡𝑒𝑙𝑙𝑎 = 160𝑚𝑙

 Por último hallaremos la densidad del kerosene con la fórmula 𝑚 131𝑔 𝑔 𝜌 = 𝑉 𝜌𝑘𝑒𝑟𝑜𝑠𝑒𝑛𝑒 = 160𝑚𝑙 = 0,82 𝑚𝑙 15. El gramo de cierto compuesto está a un precio de venta de 1,25 soles el gramo. Si su densidad es de 0,74 g/cm3 . ¿Cuánto se recibirá por la venta de 15 galones?

Resolución: Datos: 1 g = s/ 1, 25 D= 0.74 𝑔/𝑐𝑚3 15 galones= $ ¿?  Convertimos un galón a 𝑐𝑚3 1 gal = 3,786 litros

1L= 103 𝑐𝑚3

103 𝑐𝑚3 3,786 𝐿 x = 3786 𝑐𝑚3 1𝐿  Sabiendo que un galón es 3786 𝑐𝑚3 , convertimos 15 galones a 𝑐𝑚3 3786 𝑐𝑚3 15 𝑔𝑎𝑙 x = 56790 𝑐𝑚3 1 𝑔𝑎𝑙 

Por regla de tres simple calculamos cuantos gramos de sustancia son 56790 𝑐𝑚3

1 𝑐𝑚3 56790 𝑐𝑚3 0,74 𝑔 𝑥 = 56790 𝑐𝑚3 𝑥 1 𝑐𝑚3 𝑥 = 42024,6 𝑔. 𝑠𝑢𝑠𝑡.

0,74 𝑔 𝑠𝑢𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑋



Para hallar el precio por 42024,6 gr. de sustancias calculamos:

1 𝑔. 𝑠𝑢𝑠𝑡 $ 1.25 42024,6 𝑔. 𝑠𝑢𝑠𝑡 𝑦 $ 1,25 𝑥 42024.6 𝑔 𝑠𝑢𝑠𝑡. 𝑌= 1 𝑔 𝑠𝑢𝑠𝑡 𝑌 = $ 52530  Respuesta: Por la venta de 15 galones se recibira 52530 soles.

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Departamento de Ciencias 16. El alcohol etílico hierve a 78,5°C y se congela a – 117°C, a 1 atm de presión. Convierta estas temperaturas a la escala Fahrenheit.

 Convertimos las temperaturas Celsius a Fahrenheit a través de la siguiente fórmula

º𝐶 𝐹° − 32 = 5 9

78,5ºC a ºF 78,5°𝐶

=

𝐹°−32 −117

5 9 5 𝐹°−32 −117 𝐹°−32 9

5

=

=

-117ºC a ºF

𝐹°−32

78,5°𝐶

9

5

=

9

78.5𝑥9 = 𝐹° − 32 5 141,3 = 𝐹° − 32

− 210,6 = 𝐹° − 32 𝐹° = − 178.6 𝐹° = 173,3

17. Un trozo de madera tiene las siguientes dimensiones 10 pulgadas x 6,0 pulgadas x 2,0 pulgadas y pesa 3 lb. ¿Cuál es la densidad de la madera en g/cm3 ?

 𝑉 = 10 x 6 x 2 𝑝𝑢𝑙𝑔 = 120𝑝𝑢𝑙𝑔3

V = 120pulg 3 (

2,54cm pulg

)3 = 774,19cm3

𝑀 = 3𝑙𝑏 D= ¿? 𝑔/𝑐𝑚3

 Convertimos la masa de libras a gramos

0,4536 𝑘𝑔 1000𝑔 x 1 𝑙𝑏 1𝑘𝑔 𝑀 = 1360,8 𝑔𝑟

𝑀 = 3 𝑙𝑏 x

 Hallamos la densidad con su respectiva formula

𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 =

𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛

1360,8𝑔 774,19 𝑐𝑚3 𝑔 𝐷 = 1,76 𝑐𝑚3  Respuesta: La densidad del objeto es de 𝐷 = 11.34 𝑔/𝑐𝑚3 𝐷=

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Departamento de Ciencias 18. El volumen del plasma sanguíneo en los adultos es de 3,1 L y su densidad es de 1.03 g/mL Cuántas libras de plasma sanguíneo hay en el cuerpo de una persona adulta.

Resolución: Datos: V=3,1 litros D=1,03 g/ml  Convertimos 3,1 litros a libras

3,1 𝑙 𝑥

1000 𝑚𝑙 1,03 𝑔 1𝑘𝑔 2,205 𝑙𝑏 x x x 1𝑙 1𝑚𝑙 1000 𝑔 1 𝑘𝑔 = 3,1 x 2,271 𝑙𝑏 = 7,0401 𝑙𝑏

 Respuesta: En el cuerpo de una persona adulta existen 7,04 lb de plasma

sanguíneo. 19. El volumen inicial de agua que contiene una probeta graduada es de 20,0 mL. Luego de introducir un metal cuya masa es de 16,74 g, el volumen cambió a 26,2 mL. Calcular el volumen y la densidad del metal.

Resolución: Datos: Vi= 20,0 mL Vf= 26,2 mL Masa (metal)= 16,74 gr  Hallamos el volumen del metal

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑒𝑡𝑎𝑙 = 𝑣𝑓 − 𝑣𝑖 𝑉 = 26,2 𝑚𝑙 − 20 𝑚𝑙 𝑣 = 6,2 𝑚𝑙

 Calculamos su densidad por la siguiente fórmula:

𝑚𝑎𝑠𝑎 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 = 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 16,74 𝑔 𝐷= 6,2 𝑚𝑙 𝐷 = 2,7 𝑔/𝑚𝑙

 Respuesta: El volumen del metal es de 6,2 ml y su densidad es 2,7 g/mL

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