Fisica y Quimica Finalpvv1zbi3ruso

Fsica y Qumi

Solucionario

2011 -IExamen de admisin

Fsica y Qumica

1

PREGUNTA N. 1

En la ecuacin yx x af

=

2( )cos

a es una aceleracin y f es una frecuencia.La dimensin de y es:

A) L3T 3 B) L3T 5 C) L2T 6

D) LT 6 E) LT 7

Resolucin

Tema: Anlisis dimensional

Anlisis y procedimientoDe la expresin

y

x x af

=

2( )cos

Debemos encontrar la frmula dimensional de y; del principio de homogeneidad.

y

x x af

[ ] =

2( )cos

Donde

[y]=[x2(x a)]

[ f ] [cos]

[x2(x a)][x3]=[x2a]

[cos]=1

[x]3=[x]2[a]

[x]=[a] ()

Luego

yxf

[ ] = [ ][ ]3

(b)

() en (b)

y

af

[ ] = [ ][ ]3

Definido la frmula dimensional de la aceleracin (a) y la frecuencia (f) tenemos lo siguiente:

y[ ] = ( )

LT

T

2 3

1

[y]=L3T 5

RespuestaL3T 5

AlternAtivA B

PREGUNTA N. 2Considere una moneda colocada sobre una superficie horizontal rugosa. Cuando a la moneda se le da una rapidez inicial horizontal v1, se desplaza una distancia de 20 cm y cuando se le da una rapidez inicial horizontal v2 se desplaza 45 cm. Calcule la distancia, en cm, que se desplazar la moneda cuando se le d una rapidez inicial igual a v1+v2.

A) 100 B) 125 C) 150 D) 175 E) 200

FSICATEMA P

2unI 2011 -I Academia CSAR VALLEJO

Resolucin

Tema: Movimiento rectilneo uniformemente variado (MRUV)

Anlisis y procedimientoPor condicin del problema tenemos lo siguiente:

Caso I: Cuando lanzamos al bloque con v1.

fR

d1=0,2 m

v1 vF=0

Caso II: Cuando lanzamos al bloque con v2.

fK

d2=0,45 m

v2 vf =0

Caso III: Cuando lanzamos al bloque con v1+v2.

fK

x

v1+v2 vfa =0

Debemos determinar x. En los 3 casos, sobre el bloque acta la misma fuerza de rozamiento cintico (Fk), la cual viene a ser la fuerza resultante.

Por lo tanto, el bloque en dichos casos experimenta la misma aceleracin constante (un MRUV).Entonces de forma general se verifica que

v v adF2 2

0 2=

En el caso (I)

v v adF2

12 2=

0

v a12 2 0 2= ( ),

v a125

= ()

En el caso (II)

0

v v aF2

22 2 0 45= ( ),

v a22 2 0 45= ( ),

v a2910

= ()

En el caso (III)

0v v v axF2

1 22 2= +( )

v v ax1 22 2+( ) =

v v v v ax12

22

1 22 2+ + = ()

() y (b) en ()

25

920

2 25

910

2a a a a x+ +

=

Por lo tanto

x=1,25 m

x=125 cm

Respuesta125

AlternAtivA B

unI 2011 -ISolucionario de Fsica y Qumica

3

PREGUNTA N. 3Se dispara un proyectil con una rapidez inicial de 20 m/s desde la parte superior de un plano inclinado que hace un ngulo de 37 con la horizontal. Encuentre el tiempo de vuelo del proyectil, en s, al impactar sobre el plano como se indica en la figura, si su velocidad inicial es perpendicular al plano inclinado. ( g=9,81 m/s2).

A) 1,42 v0

3737

B) 4,89 C) 5,09 D) 6,52 E) 7,04

Resolucin

Tema: Movimiento parablico de cada libre

Anlisis y procedimientoNos solicitan el tiempo de vuelo (t)

37

v0

Empleando el mtodo grfico

53

53

37

37

12

gt2

d

v 0t=

20t

Recuerde que un MPCL es un movimiento con aceleracin constante; entonces vectorialmente tendremos

d v t g t

= +012

2 ()

La expresin () se puede representar vectorial-mente, tal como se muestra en la figura; ahora del 37 y 53:

12

252 g t t=

12

9 81 252 ( , ) t =

t=5,09 s

Respuesta5,09

AlternAtivA C

PREGUNTA N. 4Un bloque resbala con velocidad constante sobre un plano inclinado cuyo ngulo de inclinacin es .Cul ser la aceleracin del bloque cuando el ngulo de inclinacin del plano sea 2?( g=9,81 m/s2)

A) g sen B) g con C) g tg D) g ctg E) g sen 2

Resolucin

Tema: Dinmica rectilneaRecuerdeLas fuerzas que actan sobre un cuerpo determinan su situacin cinemtica, es decir, determinan si el cuerpo presenta aceleracin o si se mueve con velocidad constante.

En general

a

mmFR

FR: fuerza resultante

Se cumple

FR=maSegunda ley deNewton

Si FR=0 cuerpo se muevecon velocidadconstante


Anlisis y procedimientoPor condicin

Bloqueresbalaconvelocidadconstante

mgco

s

mgsen

mm

Para que el bloque se mueva con velocidad constante, l y el plano deben ser speros

Importante

mm mm

mg

fK fKfN fN

Aqu se puede determinar el coeficiente de ro-zamiento (K).

K K

N

ff

= ( )I

Del equilibrio mecnico

fN=mgcos

fK=mgsen

Reemplazando fN y fK en (I)

K

mg

mg=

sen

cos

K=tan (II)

Cuandoelngulodeplanodeinclinacinseduplica

mm

aa 22 22

mmfK(1)

fN(1) fN(1)

fN(1)=mgcos2

mgs

en2

mgc

os2

mmfK(1)

mg

2

ObservacinComo se tiene el mismo bloque y el mismo plano inclinado, el coeficiente de rozamiento cintico tambin (K) es el mismo.

De la segunda ley de Newton

a

FmR=

amg f

fmK

=

( )sen III2 1

Hallando el mdulo de la fuerza de rozamiento cintico (fK1

) tenemos

fK1=K fN1

fK1=tan(mgcos2)

fK1=mgtancos2

fK1=mgtan(2cos21)

fK1=mg(2sencostan)

fK1=mg(sen2 tan) (IV)

Reemplazando (IV) en (III)

a

mg mgm

=

( )sen sen2 2 tan

a

mg mg mg

m=

+sen sen2 2 tan

amg

m=

tan

a=g tan

Respuestag tan

AlternAtivA C


5

PREGUNTA N. 5Un pndulo simple tiene un perodo de 1,5 s sobre la superficie de la Tierra. Cuando se le pone a oscilar en la superficie de otro planeta, el perodo resulta ser de 0,75 s. Si la masa de este planeta es 100 veces la masa de la Tierra, el cociente entre el radio del planeta y el radio de la Tierra, (Rp/RT), es:

A) 2 B) 3 C) 5 D) 7 E) 9

Resolucin

Tema: Gravitacin

Anlisis y procedimientoEn la Tierra

MTMT

RTRT

gTL

En el planeta

MP=100 MTMP=100 MTRPRP

gPL

Debemos determinar lo siguiente

ERR

=P

T( )

De la ley de la gravitacin universal, la aceleracin de la gravedad (g) en la superficie de un planeta es

g

GM

R= planeta2

I. En la tierra

gGM

RT

T

T

= 2 ()

II. En el planeta

gG M

RP

T

P

=100

2 ()

Ahora () ()

gg

RR

T

P

P

T=

2 1100

RR

gg

P

T

T

P=10 ( )

El periodo (T) de un pndulo se define de la siguiente manera:

T

Lg

= 2pi

I. En la Tierra

TLgT T

= 2pi ()

II. En el planeta

TLgP P

= 2pi ()

() ()

TT

gg

P

T

T

P= ()

() en ()

RR

TT

P

T

P

T=

10

Reemplazando el periodo de la tierra (TT) y el periodo del planeta (TP)

RRP

T= 5 ()

() en () E=5

Respuesta5

AlternAtivA C


PREGUNTA N. 6Una piedra de masa 3 kg se lanza verticalmente hacia abajo desde el punto A con rapidez vA=10 m/s y desciende como se muestra en la figura. Suponiendo que no hay resistencia del aire, se hacen las siguientes proposiciones: (g=9,81 m/s2)

BB

AA

hB=4 m

hA=10 m

I. La energa mecnica total de la piedra

en el punto A es igual a 444,3 J. II. La energa cintica de la piedra en el

punto B es igual a 276,58 J. III. La energa potencial de la piedra en el

punto B es igual a 117,72 J. Seale la alternativa que presenta la se-

cuencia correcta despus de determinar si la proposicin es verdadera (V) o falsa (F).

A) VFV B) VVF C) FVF D) VVV E) FFV

Resolucin

Tema: Conservacin de la energa mecnicaLa energa mecnica (EM) respecto de un nivel de referencia (N.R.) se define como

EM=EC+EPg+EPe

Considerando que no hay cuerpos elsticos tenemos

EM=EC+EPg

Anlisis y procedimiento

BB

AA

4 m

10 m g=9,81 m/s2

N. R.

Fg

10 m/s

Como se desprecia la resistencia del aire, la nica fuerza que acta y desarrolla trabajo sobre la piedra es la fuerza de gravedad, por lo tanto, la energa mecnica de la piedra se conserva.Por otro lado, para el clculo de la EM es necesario tomar un nivel de referencia (N.R.). Como el enunciado no lo seala, asumimos que el N.R. est en el piso.Analizamos cada proposicin.I. Verdadero EMA=ECA+EPgA

= ( )( ) + ( ) ( )( )12

3 10 3 9 81 102 ,

=150+294,3 =444,3 J

II. Falso Como la energa mecnica se conserva EMB=EMA ECB+EPgB=EMA ECB+(3)(9,81)(4)=444,3

ECB=326,58 J

III. Verdadero

EPgB=(3)(9,81)(4) =117,72 J

RespuestaVFV

AlternAtivA A


7

PREGUNTA N. 7Una pieza delgada y uniforme de aluminio posee la forma y dimensiones que se detallan en la figura.

Y (cm)

X (cm)

0 10

10

20

30

20 30

Calcule las coordenadas X e Y del centro de masa de la pieza de aluminio y d como resultado la suma de dichas coordenadas, X+Y, en cm.

A) 10 B) 15 C) 20 D) 25 E) 30

Resolucin

Tema: Centro de masaEl centro de masa (C.M.) de una placa rectangular, delgada y homognea coincide con su centro geomtrico. Por lo tanto, lo podemos determinar en forma prctica mediante la interseccin de las diagonales.

(C.M.)

x X

Y

y


A1=200 cm2

A2=100 cm2

A3=300 cm2

Y (cm)

X (cm)0

(C.M.) 1(C.M.) 1

(C.M.) 2(C.M.) 2

(C.M.) 3(C.M.) 3

(1)

x2=5

y3=5

10

y2=15

y1=25

10

30

x1=10

x3=15 20 30

(2)

(3)

Sea x e y las coordenadas del C.M. de la pieza mostrada.

Nos piden x+y (I)

Vamos a dividir la pieza en 3 rectngulos.

x

A x A x A xA A A

=

+ +

+ +1 1 2 2 3 3

1 2 3

=

( ) + ( ) + ( )200 10 100 5 300 15600

x =706

cm (II)

y

A y A y A yA A A

=

+ +

+ +1 1 2 2 3 3

1 2 3

=

( ) + ( ) + ( )200 25 100 15 300 5600

y =806

(III)

Reemplazando (II) y (III) en (I)

x y+ = +

706

806

x+y=25 cm

Respuesta25

AlternAtivA D


PREGUNTA N. 8Un resorte de constante elstica k=300 N/m pende de un soporte sin tener colgada carga alguna (figura a). Se le une un objeto de 1,5 kg (figura b) y se suelta el objeto partiendo del reposo. La distancia, en cm, que descender el objeto antes de detenerse y empezar a subir, y la frecuencia, en s1, con que oscilar, respectivamente, son: (g=9,81 m/s2)

mfig. bfig. a

A) 9,8 ; 2,20 B) 9,8 ; 2,25 C) 4,9 ; 2,20 D) 4,9 ; 2,25 E) 13,7 ; 2,20

Resolucin

Tema: Movimiento armnico simple


mm

KK

mm

Kresorte

inicialmente sin deformar

FE

Fg

mm

v=0

v=0

A

AdP. E.

x

g

P.E.: posicin de equilibrio

Luego de soltar el bloque, este desarrollar un MAS.Nos piden dDel grfico notamos que d=2A (I)En la P.E. FE=Fg Kx=mg

Note que en la P.E. la deformacin del resorte (x) coincide con la amplitud de oscilacin (A). kA=mg (300)A=1,5(9,81) A=0,049 m A=4,9 cm (II)

(II) en (I) d=9,8 cm

Tambin nos piden la frecuencia de oscilacin (f)

Para un MAS, la frecuencia se determina como

fkm

=

12pi

= = 12

3001 5

2 25 1pi ,

, s

Respuesta9,8; 2,25

AlternAtivA B

PREGUNTA N. 9Se tiene una onda armnica que viaja hacia la derecha; Ymx e Ymn son los puntos ms altos y ms bajos de la onda; se observa que Ymx Ymn=4 m; para t fijo se observa que la distancia entre crestas consecutivas es 2 m y para x fijo se observa que la onda oscila con una frecuencia de 3 Hz. Determine la ecuacin de la onda sabiendo adems que Y(0; 0)=0

A) Y x tx t; sen( ) = + 4 13pi

B) Y x tx t; sen( ) = ( )4 3pi

C) Y x tx t; sen( ) = 2 3

12

pi

D) Y x tx t; sen( ) = ( )2 6pi

E) Y x tx t; sen( ) = + 2 3 2

pi


9

Resolucin

Tema: Ondas MecnicasTener en cuenta que la onda armnica, transversal y plana cuando se propaga a lo largo del eje X tiene por ecuacin

y A t

Txxx t

, sen( ) = +2pi

En donde y

representa el eje de oscilacin para las partculas del medio.


ymx=A

ymn= A

t=0

X (m)

Y (m)

(2)(2)

(1)(1)

2 m

F2

Del dato y(0; 0)=0

x t

Por las condiciones iniciales dadas, al representar la onda armnica se pueden presentar 2 casos: 1: Lneas continuas 1= 2: Lneas discontinuas 2=0 Por dato: f=3 HzConsideramos el caso (1).Del grfico, =2 madems, ymx ymn=4 m. A ( A)=4 m 2A=4 m A=2 m

En la ecuacin

y A tT

x=

+

sen 2pi

El signo nos indicaque se proppaga haciala derecha

Reemplazando tenemos lo siguiente:

yt x

=

+

2 2 1

32sen pi pi

y t x

=

( ) +( )2 6sen pi piPor reduccin al primer cuadrante sen(+)= sen=sen( )

Entonces, la ecuacin sera:

y t x

=

( )( )2 6sen pi y x t

= ( )2 6senpi m

Respuestay x t

=2sen 6pi ( )

AlternAtivA D

Observacin:Resolviendo para el caso (2) se obtiene que

y t x

= ( )2 6senpi m

no hAy ClAve

PREGUNTA N. 10Un cilindro hueco de altura 4 flota en el agua como se muestra en la figura 1. La figura 2 muestra el mismo cilindro despus de habrsele aadido un lastre que pesa la quinta parte del peso del cilindro. Entonces la altura x de la porcin del cilindro que sobresale de la superficie del agua es igual a:

x

S

fig. 1 fig. 2

A)

5 B)

25

C)

2

D) 35

E) 34

10

unI 2011 -I Academia CSAR VALLEJO

Resolucin

Tema: Ley de ArqumidesRecuerde que todo objeto parcialmente o total-mente sumergido en un lquido experimenta por parte de este una fuerza vertical y hacia arriba llamada empuje hidrosttico (E

), la cual mate-mticamente se determina as

E=L g Vs

Anlisis y procedimientoHagamos el DCL por ambos casos:

4

x

3 4 x

E1

Fgcil

E2

Fgcil + Fglastre

(1) (2)

De las figuras (1) y (2) por equilibrio

E1=Fgcil

E F F F

Fg g g

g2 5

= + = +cil lastre cil

cil

De donde

E2=65 1

E

En ambos casos, el empuje hidrosttico es proporcional al volumen sumergido y este a su vez es proporcional a la profundidad (debido a que el rea de la seccin transversal del cilindro no cambia).

(4 x)=653( )

De donde x =25

Respuesta25

AlternAtivA B

PREGUNTA N. 11Con respecto al coeficiente de dilatacin lineal se hacen las siguientes afirmaciones:I. Su valor numrico es independiente de la

escala de temperatura.II. Depende del material del que est hecho el

objeto sometido al cambio de temperatura.III. Es independiente de la longitud inicial del

objeto. Son correctas

A) solo I B) solo II C) solo III D) I y III E) II y III

Resolucin

Tema: Dilatacin trmica

Anlisis y procedimientoI. Falso El coeficiente de dilatacin lineal est dado por

=

L

L T0, ahora el T no es el mismo para

la escala celsius y la escala de fahrenheit.

II. Verdadero La dilatacin depende de cunto se modifican

las distancias intermoleculares, y se caracte-riza por el coeficiente de dilatacin, el cual depende del material.

III. Verdadero El coeficiente de dilatacin lineal depende

de las fuerzas intermoleculares y no de la geometra del cuerpo, es decir, no depende de la longitud inicial.

RespuestaII y III

AlternAtivA e


11

PREGUNTA N. 12Un mol de gas ideal bajo un proceso iscoro se lleva del estado 1 al estado 2, tal que su presin dismi-nuye de P a P/, (>1). Despus el gas se calienta isobricamente hasta su temperatura inicial y el gas realiza un trabajo W. Determine la temperatura inicial del gas en trminos de W, R y . (R es la constante universal de los gases ideales).

A) W

R ( )1 B)

WR ( )1 C)

( )1 WR

D) WR

E)

WR +( )1

Resolucin

Tema: Termodinmica


V

P

P/

T1=T32

1

33

V

WW

P

Analizamos el proceso isobrico 2 3, adems, como es un gas ideal se cumple lo siguiente: PV=nRT

P V=nR T (I)

pero P V=W (trabajo)

en (I) W=nRT (T3 T2) (II)

Para determinar T2, analizamos el proceso iscoro 1 2.

P VT

P VT

1 1

1

2 2

2= PV

T

PV

T1 2=

TT

21

=

(III)

Reemplazamos (III) en (II), adems; n=1 y T3=T1

W R TT

= 1 1

TW

R1 1=

( )

Respuesta

WR ( )1

AlternAtivA B

PREGUNTA N. 13Dos cargas puntuales, Q1=10 C y Q2= 4 C estn colocadas sobre el eje x, Q1 en x=0 y Q2 en x=8 cm. Calcule, en kV, la diferencia de potencial V (6 cm) V (12 cm) entre los puntos x=6 cm y x=12 cm. (1 C=10 6 C)

14

9 100

92

2pi =

N m

C

A) 150 B) 90 C) 30 D) 90 E) 150

Resolucin

Tema: Potencial elctrico


Q1=10 C

Y

X (cm)

12860

Q2= 4 C

d1D1

d2 D2

+++ +

++

Piden V(x=6) V(x=12)=?

12


Determinamos

V x V Vx

QxQ

=( ) = +=( ) =( )6 6 61 2

= +KQd

KQd

1

1

2

2

=

( )

+ ( )

9 10 10 10

6 10

9 10 4 10

2 10

9 6

2

9 6

2

= 300103 V (I)

V x V Vx

QxQ

=( ) = +=( ) =( )12 12 121 2

= +KQD

KQD

1

1

2

2

=

( )

+ ( )

9 10 10 10

12 10

9 10 4 10

4 10

9 6

2

9 6

2

=150103 V (II)

De (I) y (II)

V(x=6) V(x=12)= 300103 (150103)

=150103 V

=150 kV

Respuesta150

AlternAtivA A

PREGUNTA N. 14En el circuito mostrado en la figura halle la corriente, en A, que pasa a travs de la batera ubicada a la derecha.

5 V5 V 5

5

A) 0,0 B) 0,5 C) 1,0 D) 2,0 E) 3,0

Resolucin

Tema: Circuitos elctricos

Anlisis y procedimientoPara determinar la intensidad de corriente que pasa por la derecha, le asignamos un cierto potencial a un punto, por ejemplo: al punto A el potencial VA=0.

5 V

10 V10 V

5 V

5 V 5 V 5 V

5

5

AVA=0 V

II1

I2

Para calcular I usaremos la ley de Ohm para los resistores de 5 .

Del grfico

I = I1+I2

I =105

55

+

I = 3 A

Respuesta3,0

AlternAtivA e

PREGUNTA N. 15Un par tcula alfa de carga +2q y masa 6,6510 27 kg recorre una trayectoria circular de radio 0,5 m en un campo magntico de 1,4 T. Calcule aproximadamente la energa cintica de la partcula alfa en MeV. (q=1,610 19 C, 1 eV=1,610 19 J)

A) 19,6 B) 20,6 C) 21,6 D) 22,6 E) 23,6


13

Resolucin

Tema: Campo magntico

Anlisis y procedimientoConsideremos que la partcula desarrolla la trayectoria circular en un campo magntico homogneo de forma entrante.

B

v

R

El radio de curvatura viene dado por

R

mvq B

vR q Bm

= ( ) =( )

22

=

( ) v

R q Bm2

Entonces, la energa cintica la podemos escribir de la forma

E

R q BmC

=

( )2 2 222

Reemplazando datos tenemos

EC =

( ) ( ) ( )( )

0 5 3 2 10 1 4

2 6 65 10

1

1 6 10

2 19 2 2

27 19, , ,

, ,

J

EC=23,6 MeV

Respuesta23,6

AlternAtivA e

PREGUNTA N. 16La figura muestra una onda electromagntica

en el instante t=0 que se est propagando en el

vaco. Seale cul de las siguientes expresiones

corresponde al campo elctrico E

de dicha onda

con z expresada en metros y t en segundos.

(1 nm=10 9 m, velocidad de la luz en el va-

co=3108 m/s)

E0

B

E

X

z (102 nm)6

Y

A) jE E z t

= 0 9 15310 10sen

pipi

B) iE E z t

= + 0 7 15610 10sen

pipi

C) E E z t

= 0 7 15310 10sen

pipi i

D) iE E z t

= + 0 7 15310 10sen

pipi

E) E E z t

= 0 7 15610 10sen

pipi j

Resolucin

Tema: Ondas electromgneticas (OEM)Para determinar la ley de variacin del campo elctrico tenemos las siguientes expresiones.

E E ft

z= 0 2sen ( )pi I

o

E E

zft

= 0 2sen ( )pi II

14


Para la solucin utilizaremos la expresin (II), ya que es la forma que presentan las alternativas.

Anlisis y procedimientoDe acuerdo a la grfica se observa que el campo elctrico y magntico varan armnicamente.

=6107 m

E0

B

E

X

z (102 nm)

Y

B

E

Z

regla de la mano derecha

direccin de propagacin

(+Z)

E Ez

ft

0 0 2= sen pi i

Eje de propagacin

se propaga en la direccin de +z

direccin de oscilacinde E

(II)

Clculo de la frecuencia (f)vOEM=f; en el vaco: vOEM=c=310

8 m/s

3108=610 7 f

f=0,51015 Hz

Reemplazando en (II) tenemos lo siguiente.

E Ez

t

0 0 7152

6 100 5 10=

sen ,pi i

Luego

E E z t

0 07 15

310 10= sen pi pi i

Respuesta

E E z t

0 07 15sen

310 10= pi pi i

AlternAtivA C

PREGUNTA N. 17La distancia focal de una lente convergente es de 8 cm. Se coloca un objeto frente a la lente y se obtiene una imagen real e invertida. Si la distancia entre el objeto y su imagen es de 32 cm, calcule la distancia, en cm, de la imagen a la lente.

A) 2 B) 4 C) 8 D) 16 E) 32

Resolucin

Tema: Lentes

Anlisis y procedimientoEl ejercicio menciona que al colocar un objeto delante de una lente convergente la imagen que se forma es real e invertida. Esta situacin se consigue cuando el objeto se encuentra entre el infinito y el foco (F).

Veamos

32 cm

i

imagen

objeto

zona virtual zona real

F C

Nos piden i.

De la ecuacin de Descartes tenemos

1 1 1f i

= +

(I)

Como la imagen es real, entonces, la distancia

imagen (i) es positiva y la distancia focal es

positiva (f=+8 cm) por tratarse de una lente

convergente.

En (I) tenemos

18

1 1= +

i (II)


15

Por dato tenemos +i=32 =32 i (III)

Reemplazando (III) en (II)

18

1 132

= +i i

i=16 cm

Respuesta16 cm

AlternAtivA D

PREGUNTA N. 18Determine aproximadamente el nmero de fotones por segundo que emite un lser He-Ne de longitud de onda de 632 nm y cuya potencia es de 3 mW.(h=6,6310 34 J s; c=3108 m/s; 1 nm=10 9 m)

A) 34,26103

B) 67,21107

C) 95,321014

D) 134,261026

E) 235,011034

Resolucin

Tema: Cuantizacin de la radiacinLa energa de la radiacin est cuantizada en foto-nes, donde la energa de cada fotn se determina de la siguiente forma:

Efotn=hf

h: constante de Planck (h=6,6310 34 J s)

f: frecuencia de la radiacin (en Hz)

Anlisis y procedimientoUn lser es un dispositivo que emite radiacin monocromtica, coherente y est direccionada (luz concentrada). Para este caso es un lser de helio y nen.

lser He-Ne

n fotones de frecuencia fRadiacin

Nos piden el nmero de fotones n por segundo (t=1 s).La potencia de la radiacin que emite el lser se calcula del siguiente modo:

P

Et

= radiacin

P

ntE= ( )fotn

=

fotnn

PtE

n

Pthf

=

Se tiene por dato

c= f

Aplicando en la ecuacin anterior

nPt

hc

=

=

Pthc

Reemplazando los datos

n =

( )( ) ( )( ) ( )

3 10 1 632 10

6 63 10 3 10

3 9

34 8,

n = 95,321014

Respuesta95,321014

AlternAtivA C

16


PREGUNTA N. 19Un bloque grande de masa M y un bloque pequeo de masa m (M > m) se desplazan sobre una superficie horizontal sin friccin con igual energa cintica.Se hacen las siguientes proposiciones:I. La velocidad del bloque pequeo es mayor

que la del bloque grande.II. El trabajo que se deber realizar para que el

bloque pequeo se detenga es menor que el trabajo que habr que hacer para que el bloque grande se detenga.

III. Si ambos son frenados, hasta detenerse, por fuerzas de igual magnitud, la distancia recorrida por el bloque pequeo desde el instante en que se aplica la fuerza ser mayor que la correspondiente distancia recorrida por el bloque grande.

Seale la alternativa que presenta la secuencia correcta despus de determinar si la proposicin es verdadera (V) o falsa (F).

A) FVF B) FFV C) VFV D) VFF E) VVV

Resolucin

Tema: Relacin entre trabajo mecnico y energaCuando sobre un cuerpo hay una fuerza resultante se verifica

Wneto=EC

lo cual equivale a

W FR=ECF EC0

Anlisis y procedimientoFg(1)

M

v=0

d1R1

F1

v1

liso

Fg(2)

m

v=0

d2R2

F2

v2

liso

Analicemos las proposiciones

I. Verdadero Como ambos bloques presentan igual energa

cintica al inicio, entonces

EC1=EC2

Mv mV12

22

2 2=

Mv21=mv22 (I)

Adems, M > m y de la expresin (I) se obtiene

v2 > v1 Por lo tanto, el bloque pequeo presenta

mayor velocidad

II. Falso

Hasta que los bloques se detengan, planteamos

WF C CE EF1

0=

W F1= EC1 (I)

WF C CE EF2

0=

W F2= EC2 (II)

Como las energas cinticas son iguales

(EC1= EC2), a partir de las ecuaciones (I) y (II), se deduce que los trabajos sobre los bloques son iguales.

III. Falso

Como W F1=W F2

F1 d1= F2 d2 F1 d1=F2 d2 adems, F1=F2 entonces, d1=d2 Por lo tanto, los bloques recorren, hasta dete-

nerse, la misma distancia.


17

RespuestaVFF

AlternAtivA D

PREGUNTA N. 20Cada una de las resistencias en el circuito mostrado

puede disipar un mximo de 18 W sin sufrir ningn

dao. La mxima potencia, en watts, que puede

disipar el circuito es entonces

2

2

2

A) 9 B) 25 C) 27 D) 36 E) 54

Resolucin

Tema: Potencia elctricaTenemos para un resistor:

RVa Vb

I

Va > Vb y de la ley de Ohm: Vab=IR

P=I Vab P=I2 R Ecuaciones equivalentes P=

VRab2

Anlisis y procedimientoDistribuimos corriente para los resistores:

R

R

RI

I2I

(1)

(2)

(3)

Por los resistores en paralelo pasa la misma

corriente, ya que al experimentar igual voltaje:

i1R=i2R

i1=i2=I

Clculo de la potencia para cada resistor:

P=I2R

P1=I2R

P2=I2R

P3=(2I)2R=4I2R

De lo anterior

P3=4P1=4P2

Entonces el resistor de mayor potencia es (3), el

cual no debe superar a 18 W; es decir, a lo ms

P3=18 W

P1=P2=4,5 W

As, la potencia mxima del circuito ser:

P=P1+P2+P3 P=18+4,5+4,5

P=27 W

Respuesta27

AlternAtivA C

18


PREGUNTA N. 21Indique a qu grupo y periodo de la Tabla Peri-dica Moderna pertenece un elemento que tiene un nmero atmico igual a 27.

A) 4.o. periodo, Grupo III A B) 3.er. periodo, Grupo VIII A C) 4.o. periodo, Grupo VIII B D) 5.o. periodo, Grupo I A E) 3.er. periodo, Grupo III B

Resolucin

Tema: Tabla Peridica

Anlisis y procedimientoPara ubicar un elemento en la tabla peridica se requiere conocer el nmero atmico (Z) y con esta informacin se realiza la configuracin electrnica teniendo en cuenta que:

periodo=nmero de niveles

grupo=# e de valencia

Como el tomo es neutro se cumple que Z=#p+=#e =27configuracin electrnica: [18Ar]4s

23d7

periodo= 4 (4 niveles)grupo=VIII B

Nota:Cuando la suma de electrones del ltimo nivel (4s) y del penltimo subnivel (3d) es 8, 9 o 10, el grupo al cual pertenece el elemento es VIII B.

Respuesta4.o. periodo, Grupo VIII B

AlternAtivA C

QUMICATEMA P

PREGUNTA N. 22Cules de las siguientes estructuras de Lewis son correctas?

I. H C N

II. H

HC O

III. C OO

O

2

Datos: nmero atmico: H=1, C=6, N=7, O=8

A) solo I B) solo II C) solo III D) II y III E) I y III

Resolucin

Tema: Enlace covalenteLa estructura de Lewis de una molcula o ion poliatmico se realiza a partir de los electrones de valencia que tienen los elementos. Cuando los elementos se unen, los electrones desapareados se aparean.

Configuracin # e val Notacin de Lewis

1H : 1s1 1 H

6C : 1s22s22p2 4 C

7N : 1s22s22p3 5 N

8O : 1s22s22p4 6 O

Anlisis y procedimientoI. Incorrecto H C N H C N


19

II. Correcto

H

H

C OH

HC O

III. Correcto

O C O

O2

O C O

O

2

RespuestaII y III

AlternAtivA D

PREGUNTA N. 23El carbonato de calcio (CaCO3) reacciona con HCl para producir cloruro de calcio (CaCl2) y dixido de carbono gaseoso (CO2).Si 10 g de carbonato de calcio reaccionan con 25 g de HCl, qu volumen, en L, medido en condiciones normales, se produce de CO2?

Masas atmicas:

Ca=40, C=12, O=16, H=1, Cl=35,5

Constante universal de los gases:

R = 0 082, atm Lmol K

A) 1,12 B) 2,24 C) 3,36 D) 4,48 E) 5,60

Resolucin

Tema: Estequiometra

Anlisis y procedimientoEn el problema nos dan las masas de ambos

reactantes, por tanto se debe determinar quin

es el reactivo limitante. Calculamos el nmero de

moles de cada reactivo.

ng

100 g/molmolCaCO3

100 1= = ,

ng

36,5 g/molmolHCl = =

250 68,

De la ecuacin qumica balanceada se observa que por 1 mol de CaCO3 se consume 2 mol es de HCl. Comparando el nmero de moles de los reactivos, se deduce que el CaCO3 es el reactivo limitante y el HCl es el reactivo en exceso.

1CaCO3+2HCl 1CaCl2+1CO2+1H2O 1 mol

0,1 mol nCO2=?

1 mol

RL

De la ecuacin se observa que por 1 mol de CaCO3 se produce 1 mol de CO2, por tanto

nCO2=0,1 mol

En condiciones normales

1 mol CO2

0,1 mol CO2

22,4 L

VCO2

VCO2=2,24 L

Respuesta2,24

AlternAtivA B

PREGUNTA N. 24En una localidad la temperatura es de 30 C y la

humedad relativa es de 70%. Determine la presin

de vapor del agua (en mmHg) en dicha localidad.

Dato:

Pv saturado del agua a 30 C=31,82 mmHg

A) 30,0 B) 26,8 C) 24,7

D) 22,3 E) 17,0

Resolucin

Tema: Gas hmedo

20


La presin de vapor saturado [Pvt(C)] es la mxima presin que ejerce el vapor de un lquido cuando se establece el equilibrio lquido - vapor a una cierta temperatura.La humedad relativa (HR) nos indica la relacin porcentual entre la presin parcial del vapor respecto a la presin de vapor saturado.

Anlisis y procedimientoSabemos que

HRH O

VH OC=

P

P2

2

30 100 %

Reemplazando los datos

70%mmHg

H O=

P 231 82

100,

%

PH2O=22,3 mmHg

Respuesta22,3

AlternAtivA D

PREGUNTA N. 25En un recipiente se tienen 135 g de una solucin acuosa saturada de KBr, a 50 C, y 30 g de la misma sal sin disolver. Se agrega 10 g de agua mientras es agitada y calentada cuidadosamente hasta los 100 C, evitando la prdida de agua. Cuntos gramos de la sal permanecern sin disolver? Utilice la siguiente curva de solubilidad

del KBr en agua.

100

75

50

50 100

25

s (g

sal

/100

g a

gua)

t(C)

A) 27,0 B) 20,7 C) 12,7 D) 2,7 E) 0,7

Resolucin

Tema: SolucionesLa solubilidad de un soluto es la mxima cantidad que se puede disolver en 100 g de solvente (H2O). Este valor depende de la naturaleza del soluto, del solvente y de la temperatura.

Anlisis y procedimientoEn la solucin inicial, a 50 C se tiene

H2O KBr Solucin

100 g 75 g forma 175 g y x 135 g

Calculando

x=57,857 g de KBr

y=77,143 g de H2OEl sistema a 50 C sera

KBrKBrH2OH2O

57,857 g77,143 g

30 gKBr(s)KBr(s)

Al agregar 10 g de H2O y posteriormente calen-tarla a 100 C tenemos

H2O KBr

100 g disuelve 100 g87,143 g Z

Z=87,143 g de KBr

Para alcanzar la saturacin, ya que haban 57,857 g de KBr disuelto a 50 C. 87,143 g 57,857 g=29,285 gRecordemos que en el sistema haban 30 g de KBr sin disolver, entonces lo que no se usa esmKBr(sin disolver)=30 g 29,285 g=0,715 g

Respuesta0,7

AlternAtivA e


21

PREGUNTA N. 26Se mezcla una solucin de cido sulfrico, H2SO4, al 15% en masa (densidad=1,25 g /mL) con 15 mL de H2SO4 3,0 M, para obtener 80 mL de una nueva solucin. Determine la molaridad de esta nueva solucin.Masas atmicas: H=1, O=16, S=32

A) 0,18 B) 2,12 C) 3,18 D) 4,00 E) 4,24

Resolucin

Tema: Soluciones


H2SO4H2SO4H2OH2O

15%WH2SO4H2SO4H2OH2O

H2SO4H2SO4

H2OH2O+

solucin 1 solucin 2 solucin 3

V1=65 mL V2=15 mL V3=80 mLDsol=1,25 g/mL M2=3 M3=?M1=?

Masa molar (H2SO4)=98 g /mol

Clculo de M1

M

W DM1

10=

% sto sol

sto

M1

15 1 25 1098

1 913=

=

,, mol /L

Para una mezcla de soluciones con el mismo soluto, se cumple lo siguiente

M1V1+M2V2 = M3V3

nsto(1)+nsto(2)=nsto(3)

Reemplazando tenemos (1,91365)+(315)=M380 M3=2,12 mol / L

Respuesta2,12

AlternAtivA B

PREGUNTA N. 27A una determinada temperatura se colocaron 137,32 gramos de PCl3(g) y 2 moles de Cl2(g) en un recipiente cerrado de 2,5 litros.Cuando se estableci el equilibrio slo quedaron 96,124 gramos de PCl3.Determine la constante de equilibrio para la reaccin. PCl3(g)+Cl2(g) PCl5(g)Masas atmicas: P=31, Cl=35,5

A) 0,252 B) 0,630 C) 1,795 D) 3,967 E) 8,095

Resolucin

Tema: Equilibrio qumico

Anlisis y procedimientoSegn los datos tenemos

PCl3

Cl2

PCl3

PCl5

Cl2

137,32 g 96,124 g

2 mol

inicioV=2,5 L

equilibrioV=2,5 L

Calculemos el nmero de moles de PCl3 (masa molar=137,5 g /mol).

nPCl3=137,32/137,5=1 mol (al inicio)

nPCl3=96,124/137,5=0,70 mol (equilibrio)

22


Luego, analizando la estequiometra de la reaccin relacionamos los datos.

PCl3(g)+Cl2(g) PCl5(g)

Inicio 1 mol 2 mol

Cambio x x +x

Equilibrio 1 x 2 x x

Luego

Kc

PClPCl Cl

I=[ ]

[ ][ ] ( )5

3 2

Por dato

1 x=0,7 x=0,3

Entonces en (I) tenemos

Kc =

=

0 32 5

0 72 5

1 72 5

0 63

,,

,,

,,

,

Respuesta0,630

AlternAtivA B

PREGUNTA N. 28El fenol OH es un compuesto orgnico

que tiene como una de sus caractersticas el ser un cido dbil con una constante de acidez Ka=1010. Calcule el pH de una solucin acuosa

de fenol de concentracin 0,01 M.

A) 2 B) 3 C) 4 D) 5 E) 6

Resolucin

Tema: Equilibrio inico

Anlisis y procedimientoEl fenol es un cido dbil monoprtico. Se representa como HA, siendo su ionizacin

HA(ac) H+(ac)+A

(ac)

[ ] inicio 0,01 0 0

[ ] ionizado x

[ ] formado x x

[ ] equilibrio 0,01 x x x

La concentracin molar del ion H+ se calcular con el dato de constante de acidez Ka=1010.

Ka =

[ ][ ][ ]+ H AHA

Ka

xx

= =

( )100 01

102

,I

Como Ka


23

Resolucin

Tema: Qumica orgnica - compuestos oxigenados

Anlisis y procedimientoLas estructuras dadas corresponden a compues-tos orgnicos oxigenados, los que de acuerdo a su grupo funcional se clasifican de la siguiente manera.

FuncinGrupo

funcionalEstructura

general

Alcohol O H R HO

ter O R R'O

AldehdoO

HC R C H

O

CetonaO

C R C R'

O

cido carboxlico

O

O HC R C

H

O

O

sterO

OC R C

R'

O

O

RespuestaR R'O

AlternAtivA C

PREGUNTA N. 30El reciclaje de materiales es una alternativa que la industria puede aplicar con ventajas econmicas. Al respecto, indique cules de las siguientes proposiciones son verdaderas:I. El reciclaje de materiales involucra el uso de

mayor energa que la utilizada para obtener la misma cantidad de materia prima nueva.

II. El reciclaje de papel permite obtener celulosa.III. Los desechos orgnicos pueden ser procesa-

dos para la obtencin de gas combustible.

A) I y II B) I y III C) II y III D) solo I E) solo II

Resolucin

Tema: Contaminacin ambiental

Anlisis y procedimientoEl reciclaje es el proceso que involucra el recojo y tratamiento fsico - qumico de desechos con la finalidad de obtener materia prima o productos que deban ser utilizados nuevamente.

Esto permite: Ahorrodeenerga

Reduccindedesechosaeliminar

Ahorroderecursosnaturales

Proteccindelmedioambiente

Analizando las alternativasI. Falsa La energa utilizada en el reciclaje es menor a

la utilizada en la obtencin de materia prima nueva.

II. Verdadera En el reciclaje del papel a travs de procesos

fsicos y qumicos se llega a obtener pulpa de celulosa como materia prima.

III. Verdadera Los desechos orgnicos por biodegradacin en

ausencia de oxgeno (anaerbico) producen el llamado biogs (CH4, CO2, CO, H2, ...) que puede ser utilizado como combustible.

RespuestaII y III

AlternAtivA C

24


PREGUNTA N. 31Las sustancias poseen propiedades y sufren cambios fsicos y qumicos. Al respecto, marque la alternativa correcta.

A) La temperatura de un slido es una propiedad extensiva.

B) El volumen de un lquido es una propie-dad intensiva.

C) Al frer un huevo, en aceite caliente, ocurre un cambio qumico.

D) La erosin de las rocas es un fenmeno qumico.

E) La disolucin de la sal de cocina en agua es un cambio qumico.

Resolucin

Tema: Materia

Anlisis y procedimiento Propiedadextensiva.Esaquellapropiedadde

la materia cuyo valor depende de la cantidad de sustancia que se considere.

Ejemplos: la masa, el volumen, la longitud, etc. Propiedad intensiva.Es aquella propiedad

de la materia cuyo valor no depende de la cantidad de sustancia que se considere.

Ejemplos: la densidad, la temperatura de un cuerpo, etc.

Cambiofsico(fenmenofsico).Sonaquelloscambios donde la composicin e identidad de la sustancia se mantiene.

Ejemplos: la fusin del hielo, la erosin de las rocas, la disolucin de la sal de cocina en agua, etc.

Cambios fsicos (fenmeno qumico). Sonaquellos cambios donde la composicin qumica se modifica para generar nuevas sustancias con propiedades diferentes, es decir, ocurre una reaccin qumica.

Ejemplos: la combustin del propano, la coc-cin o fritura de un huevo, la oxidacin del hierro, etc.

RespuestaAl frer un huevo, en aceite caliente, ocurre

un cambio qumico.

AlternAtivA C

PREGUNTA N. 32Seale la alternativa correcta, despus de deter-

minar la correspondencia entre los nombres de

los iones y la frmula qumica.

A) Mn2+ mangnico

B) Hg2+ mercurioso

C) Sn2+ estannoso

D) Pb2+ plmbico

E) O22 xido

Resolucin

Tema: Nomenclatura inorgnica

Anlisis y procedimientoPara emplear los sufijos del sistema clsico (oso,

ico) a los iones, se debe evaluar su estado de

oxidacin (EO).

A) Cationes del maganeso

EO(Mn): 2+ ; 3+ Mn2+ manganoso

... oso

B) EO(Hg): Hg: 1+; 2+ Hg2+

mercrico

... ico

C) EO(Sn): 2+ ; 4+ Sn2+ estannoso

... oso

D) EO(Pb): 2+ ; 4+ Pb2+ plumboso

... oso

E) EO(O)xido: 2

superxido: 1/2perxido: 1

O OO2 perxido

2

2

EO(O)=1


25

RespuestaSn2+ estanoso

AlternAtivA C

PREGUNTA N. 33El ion dicromato, Cr2O

27(ac), en medio acuoso se

encuentra en equilibrio con el ion cromato, CrO24. Cuando la concentracin de Cr2O

27(ac) es la mayor

se tiene la solucin anaranjada, mientras que si la concentracin del CrO24(ac) es la mayor, la solucin es amarilla.

amarillo anaranjado

2CrO24(ac)+2H+

(ac) Cr2O27(ac)+H2O()

Al respecto, indique los enunciados correctos.I. Si la solucin en equilibrio es amarilla y se

agrega suficiente cantidad de HC(ac), se tornar anaranjada.

II. Si la solucin en equilibrio es amarilla y se agrega suficiente cantidad de KOH(ac), se mantendr el mismo color.

III. Si la solucin en equilibrio es anaranjada y se agrega una determinada cantidad de NaC(ac), la solucin se tornar amarilla.

A) solo I B) solo II C) I y II D) I y III E) I, II y III

Resolucin

Tema: Equilibrio qumico

Principio de Henry Le Chatelier

Cuando un sistema en equilibrio es perturbado por algn factor externo, el sistema contrarrestra dicha perturbacin, desplazndose hacia el sentido que neutralice parcialmente dicha perturbacin y luego se restablece el equilibrio.

Anlisis y procedimientoEn base al principio de Chatelier, analizamos el efecto de las perturbaciones en el siguiente equilibrio.

2CrO24(ac)+2H+

(ac) Cr2O27(ac)+H2O

amarillo anaranjado

Perturbacin RespuestaDespla-

zamiento

Al adicionar HCl(ac)

Aumenta [H+]Disminuye [H+] Anaranjado

Al adicionar KOH(ac)

Disminuye [H+]Aumenta [H+] Amarillo

Al adicionar NaCl(ac) No hay cambioNo hay despla-

zamiento

Por lo tanto

I. CorrectoII. CorrectoIII. Incorrecto

RespuestaI y II

AlternAtivA C

PREGUNTA N. 34La Tabla Peridica Moderna se construye de acuerdo a la configuracin electrnica externa de sus elementos, formando los bloques s, p, d y f. Indique la secuencia correcta, despus de determi-nar si cada proposicin es verdadera (V) o falsa (F).I. El elemento con Z=25 pertenece al bloque d.II. El elemento con Z=49 pertenece al bloque p.III. El elemento con Z=80 pertenece al bloque f.

A) VVV B) FVV C) FFF D) VFF E) VVF

26


Resolucin

Tema: Tabla peridicaLa tabla peridica organiza de forma sistemtica a los elementos en funcin al nmero atmico y la configuracin electrnica. De acuerdo al subnivel terminal de la configuracin electrnica, los elementos se ordenan en bloques.

s d p

f

Anlisis y procedimientoPara ubicar a los elementos en el bloque respec-tivo, desarrollamos su configuracin electrnica.

I. Verdadera 25E: [Ar] 4s

23d5 pertenece al bloque d

II. Verdadera 49G: [Kr] 5s

24d105p1 pertenece al bloque p

III. Falsa 80M: [Xe] 6s

24f145d10 pertenece al bloque d

RespuestaVVF

AlternAtivA e

PREGUNTA N. 35Indique la alternativa que contiene la secuencia correcta despus de determinar si las proposiciones son verdaderas (V) o falsas (F).I. Las propiedades de las sustancias no estn

influenciadas por las diferencias de electro-negatividad entre sus tomos constitutivos.

II. Algunos tomos en una molcula con enlaces polares poseen una carga parcial negativa y otros una carga parcial positiva.

III. En el ion amonio (NH+4) hay un enlace covalente coordinado que es ms polar que los otros.

A) FFF B) FVF C) FVV D) VFV E) VFF

Resolucin

Tema: Enlace qumico

Anlisis y procedimientoI. Falso Las propiedades de las sustancias dependen

especficamente de los enlaces qumicos, los cuales tambin dependen de la electronega-tividad de los tomos involucrados. Por ello, se cumple generalmente.

Enlace inico Enlace covalente

EN > ,17 EN ,17

II. Verdadero Si en una molcula (polar o no polar) hay

enlaces polares, los tomos involucrados tienen cargas parciales debido a la distribu-cin asimtrica de la densidad electrnica. El menos electronegativo tiene carga parcial positiva (+) y el otro tiene carga parcial negativa ().

Ejemplos: molcula de HCl H Cl

enlace polar

+

III. Falso Dibujando su estructura de Lewis se tiene

H

NH H

H

+

Todos sus enlaces son simples y de igual longitud de enlace; por lo tanto, tienen la misma polaridad de enlace.

RespuestaFVF

AlternAtivA B


27

PREGUNTA N. 36Qu puede afirmarse acerca del estado funda-mental o basal del ion V3+?

A) Hay 1 electrn no apareado por lo que el ion es paramagntico.

B) Hay 3 electrones no apareados por lo que el ion es diamagntico.

C) Hay 2 electrones no apareados por lo que el ion es paramagntico.

D) Hay 5 electrones apareados por lo que el ion es diamagntico.

E) Hay 5 electrones no apareados por lo que el ion es paramagntico.

Resolucin

Tema: Configuracin electrnica

Anlisis y procedimientoObservacinEn el enunciado falta el nmero atmico del vanadio (Z=23).

Lo primero es realizar la configuracin electrnica del tomo neutro.

23V: 1s22s22p63s23p64s23d3

Para obtener el catin trivalente retiramos 3 elec-trones, 2e del ltimo nivel y 1e del penltimo nivel (3d).

23V3+: 1s22s22p63s23p63d2

orbitales 3d

Entonces

Presenta2electronesnoapareadosyespa-ramagntico.

Presenta18electronesapareados.

RespuestaHay 2 electrones no apareados por lo que el ion es paramagntico.

AlternAtivA C

PREGUNTA N. 37Seale la alternativa que presenta la secuencia correcta despus de determinar si la proposicin es verdadera (V) o falsa (F).I. Si las fuerzas intermoleculares de un lquido son

grandes, su tensin superficial es pequea.II. Los agentes tensoactivos, como el jabn,

disminuyen la tensin superficial del agua.III. Cuando aumenta la temperatura de un lquido,

la tensin superficial tambin aumenta.

A) FFF B) FVF C) VVV D) FVV E) VVF

Resolucin

Tema: Estado lquidoUna de las propiedades fsicas de un lquido es su tensin superficial. La tensin superficial es la can-tidad de energa necesaria para estirar o aumentar la superficie de un lquido por unidad de rea. La tensin superficial depende de la intensidad de las fuerzas intermoleculares y de la temperatura.

Anlisis y procedimientoI. Falso Si las fuerzas intermoleculares en un lquido

son muy grandes (muy intensas), entonces, su tensin superficial es elevada.

II. Verdadero Los agentes tensoactivos (jabn o detergente)

disminuyen la tensin superficial del agua, debido a que reducen la intensidad de las fuerzas intermoleculares.

III. Falso Al calentar un lquido (aumentar su tempera-

tura), las molculas adquieren mayor grado de agitacin provocando que sus fuerzas in-termoleculares se debiliten, por ello su tensin superficial disminuye.

28


RespuestaFVF

AlternAtivA B

PREGUNTA N. 38Seale la alternativa que presenta la secuencia correcta, luego de determinar si la proposicin es verdadera (V) o falsa (F).I. Los cristales covalentes moleculares son blan-

dos y malos conductores de la electricidad.II. El azufre elemental presenta varias formas

alotrpicas.III. El cristal de NaCl presenta enlaces de tipo

inico.

A) FVF B) VFF C) FFV D) VFV E) VVV

Resolucin

Tema: El estado slido

Anlisis y procedimientoI. Verdadero Los slidos moleculares como el CO2 , I2, etc.

tienen baja dureza (son blandos) y son malos conductores elctricos.

II. Verdadero La alotropa, lo presentan algunos elementos

qumicos. Esta consiste en presentar en un mismo estado fsico diferentes estructuras y por ende, diferentes propiedades qumicas.

Por ejemplo tenemos: oxgeno: ozono y oxgeno molecular azufre: monoclnico y rmbico

III. Verdadero El NaCl es un cristal inico, en su interior hay

enlaces inicos.

RespuestaVVV

AlternAtivA e

PREGUNTA N. 39Se construye una celda galvnica, a partir de las siguientes semirreacciones de reduccin, cuyos potenciales estndar se indican. ECrO 2 4(ac)+4H2O()+3e

Cr(OH)3(s)+5OH (ac) 0,13 V

Fe(OH)3(s)+3e Fe(s)+3OH

(ac) 0,80 V

Respecto a dicha celda galvnica:I. Ocurrir la disminucin de la concentracin

de los iones CrO 4 2 .

II. El hierro metlico actuar como agente oxi-dante.

III. El ion cromato se reducir.Son correctas:

A) solo I B) solo II C) I y II D) I y III E) I, II y III

Resolucin

Tema: Electroqumica

Anlisis y procedimientoAl comparar los potenciales de reduccin se de-terminar que el ion cromato se reduce y el hierro se oxida, por lo que las reacciones ocurrirn de la siguiente manera


29

CrO42+4H2O+Fe Cr(OH)3+Fe(OH)3+2OH

CrO4

Fe+3OH +3eFe(OH)3

+4H2O+3e Cr(OH)3+5OH

+6 +3 +3

Ered= 0,13 V0

Eoxid=+0,80 V0

se reduce

0

agente reductor

agente oxidante

se oxida

Epila=Ered+Eoxi0

Epila=+0,67 V0

Luego, analizamos las proposiciones.I. VerdaderoII. FalsoIII. Verdadero

RespuestaI y III

AlternAtivA D

PREGUNTA N. 40Dadas las siguientes proposiciones:I. El gas licuado de petrleo en nuestro pas tiene

un alto contenido de propano e ismeros del butano.

II. Las fracciones de la destilacin del petrleo utilizadas como combustible de aviacin son la brea y el alquitrn de petrleo.

III. Un indicador de la calidad de la gasolina es el octanaje.

Son correctas

A) solo I B) solo II C) solo III D) I y III E) I, II y III

Resolucin

Tema: Petrleo

Anlisis y procedimientoI. Correcto El gas licuado de petrleo (GLP), es un desti-

lado liviano que contiene aproximadamente 60% de propano y 40% de butano (n butano e isobutano).

II. Incorrecto La brea y el alquitrn son productos residuales

slidos de la destilacin fraccionada, que se utilizan en el asfaltado de las pistas.

Los combustibles de aviacin son obtenidos de los cortes medios de la destilacin fraccionada del petrleo (Disel 1 o 2).

III. Correcto La calidad de la gasolina como combustible

se mide en octanaje o ndice de octano, que mide el poder antidetonante. Mientras ms alto sea el octanaje, mejor es la caracterstica antidetonante de la gasolina.

Luego,I. CorrectaII. IncorrectaIII. Correcta

RespuestaI y III

AlternAtivA D

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