departamento de fÍsica y quÍmica ies … · la velocidad lineal de un punto situado a 20 cm del...

EJERCICIOS DE FÍSICA Y QUÍMICA DE 1º DE BACHILLERATO DEPARTAMENTO DE FÍSICA Y QUÍMICA IES “UNIVERSIDAD LABORAL”

MAGNITUDES

1. Qué diferencia existe entre magnitud y unidad. Pon algunos ejemplos 2. Indica, razonadamente, la veracidad o falsedad, de las siguientes afirmaciones:

- El año-luz es una magnitud - Las unidades se descubren - El metro no era conocido por Colón - Actualmente se conocen más magnitudes que hace 100 años

3. Indica la unidad en el S.I. de las siguientes magnitudes: superficie, volumen, densidad, presión, fuerza, trabajo, potencia y energía.

4. Realiza los siguientes cambios de unidades:

- 108 km/h a m/s - 3.107 nm a dam - 86.000 L a cl - 1 g/cm3 a Kg/cm3 - 23,43.107 meses en horas, minutos y segundos - 4,5 hm3 en L

VECTORES

5. ¿Es posible que la suma de dos vectores de módulos 5 y 7 unidades sea otro vector de módulo 2?. Razona la respuesta.

6. Halla el vector resultante de otros dos de módulos 9 y 6 cuando formen ángulos de: a. 30º b. 45º c. 90º. Realiza el ejercicio analítica y gráficamente. 7. Un vector tiene de módulo 10 y ángulos directores α = - 30º y β = - 60º. Calcula las

componentes cartesianas de dicho vector. 8. Un vector está en el plano XY, tiene de módulo 8 unidades y forma un ángulo con el

eje X de 45º. Calcula las componentes cartesianas de dicho vector. 9. Dado el vector V = 3i – 2j + 4k calcula su módulo y los ángulos directores. 10. Dados los vectores A = 4i – 5j; B = - 3i + 2j; C = 2i – j; D = 4j. Calcular: a. El ángulo que forman los vectores A y B. b. 2A - 3B + D c. B.C ; C.D; A.C

11. El vector resultante de otros dos de direcciones perpendiculares, mide 10 unidades.

Si uno de los componentes tiene 8 unidades ¿Cuánto valdrá el otro componente? 12. Dados los vectores A = 4i – 5j + 8k; B = -6i + 3j – j; C = 7j + 4k.. Calcular: a. A + B; b. 2A - 3B + C; c. A/A.

1


CINEMÁTICA 13. El vector posición de un móvil viene dado por la expresión r = 8ti + 4t2j . Calcular: a. Desplazamiento entre los instantes 2 y 5 segundos b. Gráfica posición – tiempo durante los 4 primeros segundos c. Celeridad media del cuerpo desde el instante 1 s al 3 s. d. Ecuación de la trayectoria 14. La ecuación de movimiento de un cuerpo viene dada por r = 5ti + 10tj. Calcular: a. Desplazamiento desde el instante 1 s al 4 s. b. Ecuación de la trayectoria c. Celeridad media entre los instantes 1s y 4 s. 15. Un cuerpo sigue un movimiento dado por la ecuación s = 2t2 + 5t + 4. Hallar; a. El espacio recorrido durante los dos primeros segundos b. La rapidez media desde t = 1 s hasta t = 3 s c. La rapidez media desde t = 1 s hasta t = 2 s d. La rapidez media t = 1 s hasta t =1,1 s e. La rapidez en el instante t = 1 s. 16. La ecuación de movimiento de un cuerpo viene dada por la expresión s = 4t2 + 2t + 8

expresado en metros. Calcular: a. Espacio recorrido por el cuerpo en los 3 primeros segundos b. Espacio recorrido durante el tercer segundo c. Celeridad en el instante t = 2 s 17. Un automóvil sale de un punto a las 9 de la mañana con una velocidad de 60 km/h.

Una hora y media después sufre un pinchazo y se detiene para arreglarlo durante 15 minutos. Reanuda la marcha a 50 km/h, parándose a tomar un café a las 11 h 30 min. A las 12 horas sale de la cafetería volviéndose al punto de partida, al que llega a las 14 h y 30 min.

a. Representa la gráfica posición ( en km) – tiempo (en h) b. Halla la rapidez media desde las 12 h hasta las 14 h 30 min c. ¿Qué espacio total recorre? 18. A las 6 h de la tarde sale un coche, con una velocidad de 80 km/h. Media hora

después sale otro desde el mismo punto en su busca, con una velocidad de 100 km/h ¿Dónde y cuándo alcanza el 2º coche al primero?. Representa la gráfica posición – tiempo de ambos coches.

19. Un móvil, al pasar por un punto A lleva una velocidad de 36 km/h; 2 km después, su

velocidad es de 54 km/h. Calcula la aceleración del móvil y el tiempo que empleó en recorrer los 2 km.

20. Un coche que se mueve a 90 km/h, para en 10 s por la acción de sus frenos. Calcular: a. El espacio que recorre durante la frenada b. La velocidad que lleva a los tres segundos de empezar a frenar c. Representa la gráfica velocidad – tiempo.

2

EJERCICIOS DE FÍSICA Y QUÍMICA DE 1º DE BACHILLERATO DEPARTAMENTO DE FÍSICA Y QUÍMICA IES “UNIVERSIDAD LABORAL” 21. Desde que se suelta una piedra hasta que se oye su impacto en el fondo de un pozo

transcurren 4 s. Si la velocidad del sonido es de 340 m/s, calcula la profundidad del pozo.

22. Se lanza, verticalmente hacia arriba, un cuerpo con una velocidad de 40 m/s. Calcula: a. La altura máxima alcanzada por dicho cuerpo b. La velocidad que posee cuando se encuentre a 5 m del suelo 23. Desde la azotea de un edificio se suelta una piedra y 1 s después, desde el mismo

punto, se suelta otra. Calcula en que instante la distancia entre las dos piedras es de 8 m.

24. Calcula la velocidad angular de la Tierra en rad/s 25. La rueda de una moto mide 60 cm de diámetro. Si la moto marcha a 54 km/h, calcula

la velocidad angular de dicha rueda en rad/s y el número de vueltas que dan en un minuto.

26. La noria de un parque de atracciones da una vuelta cada 15 s. Calcular: a. La velocidad angular en rad/s y en rpm b. El ángulo girado en 2 s c. La velocidad lineal de un viajero situado a 3 m del eje de giro d. La frecuencia y el periodo de la noria. 27. Una rueda gira a 120 rpm e incrementa, uniformemente, su velocidad hasta 800 rpm

en 6 s. Calcular: a. Las vueltas que da en esos 6 segundos b. La velocidad lineal de un punto situado a 20 cm del eje de giro a los 2 segundos de

iniciar la variación de su velocidad angular. 28. Un disco gira con una aceleración angular de 5 rad/s2. Calcular: a. Número de vueltas que da en 8 s partiendo del reposo b. Número de vueltas dadas durante el octavo segundo c. Las aceleraciones tangencial, normal y lineal a los 8 s de un punto situado a 10 cm del

centro del disco. 29. Un coche lleva una velocidad de 72 km/h, siendo 30 cm el radio de sus ruedas. Si el

coche se detiene después de recorrer 100 m, desde que comienza a frenar, calcular: a. La aceleración del coche b. La velocidad angular de sus ruedas a los 2 segundos de iniciar la frenada c. La aceleración lineal de los puntos exteriores de la rueda a los 2 s de iniciada la

frenada. 30. Un volante de 0,5 m de radio gira a 300 rpm, en un momento en que actúa un freno

que lo detiene en 5 s, calcular: a. La velocidad angular inicial en rad/s b. El número de vueltas que da el volante en los 5 s c. Las aceleraciones tangencial y normal de un punto de la periferia, cuando el volante

gira a 300 rpm.

3

EJERCICIOS DE FÍSICA Y QUÍMICA DE 1º DE BACHILLERATO DEPARTAMENTO DE FÍSICA Y QUÍMICA IES “UNIVERSIDAD LABORAL” 31. La velocidad angular de un motor que gira a 1.800 rpm, desciende, uniformemente,

en 2 s hasta 1.200 rpm. Hallar: a. El número de vueltas dadas en los 2 s b. El número de vueltas que da el volante hasta detenerse si continuara con la misma

aceleración c. Las aceleraciones tangencial y normal de un punto de la periferia, cuando el volante

gira a 300 rpm. 32. Una hormiga y un caracol se mueven por sendos palos situados perpendicularmente.

La velocidad de la hormiga es de 2 cm/s y la del caracol 0,5 cm/s ¿A qué distancia se encuentran a los 50 s sabiendo que partieron del cruce de los dos palos?.

33. Un barquero pone el timón perpendicular al río y rema la barca con una velocidad de

10 m/s; el agua del río lleva una velocidad de 5 m/s. Hallar: a. La velocidad real de la barca b. El tiempo que emplea en atravesar el río, sabiendo que su anchura es de 100 m. 34. Se quiere cruzar un río de 26 m de ancho con una barca y llegar a la orilla opuesta en

un punto situado 60 m aguas abajo, en 35 s. Calcular la dirección y velocidad que hay que comunicar a la barca, si la velocidad de la corriente es de 3 m/s.

35. Un nadador quiere atravesar un río perpendicularmente; si la velocidad con la que

nada es de 4 m/s y la velocidad de la corriente es de 2 m/s, calcular la dirección con la que debe nadar.

36. Un avión vuela horizontalmente a una altura de 1.200 m, con una velocidad de 1.080

km/h y deja caer una bomba. Calcular: a. El tiempo que la bomba permanece en el aire b. La velocidad que posee al llegar al suelo c. La posición y la velocidad que tiene a los 8 s de haber sido soltada. 37. Un avión vuela a 5.000 m de altura, con una velocidad de 900 km/h ¿A qué distancia

de la vertical del objetivo debe soltar la bomba? 38. Se deja caer una bomba desde un avión en vuelo horizontal y con velocidad de 800

km/h. Si la bomba toca el suelo 10 s después de su lanzamiento, calcular: a. ¿A qué altura se soltó la bomba? b. ¿Cuál ha sido el desplazamiento horizontal total de la misma? c. ¿Cuál ha sido la velocidad en el momento de tocar tierra? 39. Se realiza desde el suelo el lanzamiento de un cuerpo en una dirección que forma 30º

con la horizontal y con una velocidad de 600 m/s. Calcular: a. La velocidad del citado cuerpo al cabo de dos segundos b. La altura máxima que alcanzará el objeto c. El alcance máximo de dicho cuerpo 40. Calcula el alcance del lanzamiento de un cuerpo si se efectúa con un ángulo de 40º y

el cuerpo alcanza una altura máxima de 250 m.

4

EJERCICIOS DE FÍSICA Y QUÍMICA DE 1º DE BACHILLERATO DEPARTAMENTO DE FÍSICA Y QUÍMICA IES “UNIVERSIDAD LABORAL” 41. Un futbolista realiza un lanzamiento de balón con un ángulo de 30º con el suelo y con

una velocidad inicial de 20 m/s. Calcula: a. El vector de posición del balón a los 2 s de efectuado el lanzamiento b. La altura máxima que alcanzará el balón c. El alcance máximo de dicho lanzamiento. 42. Se lanza un objeto con una velocidad inicial de 200 m/s y con una elevación de 45º

sobre la horizontal. El punto de lanzamiento se encuentra sobre un acantilado de 150 m de altura sobre el nivel del mar. Se pide:

a. ¿Cuánto tardará el proyectil en llegar al mar? b. ¿Cuál es la distancia horizontal desde el punto de lanzamiento hasta el punto de

impacto? c. ¿Qué altitud máxima sobre el mar alcanza el proyectil? 43. Desde un rascacielos de 300 m de altura se lanza un objeto con una velocidad de 50

m/s. Calcula el tiempo que transcurre hasta que llega al suelo y la velocidad con la que llega en cada uno de los siguientes casos:

a. Si se lanza verticalmente hacia arriba b. Si se lanza verticalmente hacia abajo c. Si se lanza horizontalmente. 44. Una catapulta lanza una piedra que alcanza una altura máxima de 40 m y un alcance

de 190 m ¿Qué valor toma la velocidad inicial? 45. Desde un acantilado de 200 m se lanza un objeto con una velocidad de 20 m/s.

Calcular el tiempo que tarda en llegar al mar cuando se lanza: a. Con un ángulo de 30º hacia arriba b. Con un ángulo de 30º y hacia abajo

5


DINÁMICA

46. Un camión cuya masa en el vacío es de 2.500 kg es capaz de lograr una aceleración máxima de 1 m/s2. ¿Cuál será la máxima aceleración que alcanzará si lleva una carga adicional de 1.500 kg?

47. Un obrero arrastra una vagoneta sobre una vía horizontal, tirando de ella con una

fuerza de 200 N, que forma un ángulo de 30º con la horizontal. Si la masa de la vagoneta es de 50 kg y suponemos nulo el rozamiento con la vía, hallar la rapidez a los 3 s.

48. Una locomotora arrastra un tren de 200 tm y le aplicamos una fuerza de 60.000 N. Se

pregunta ¿Cuál será el espacio recorrido al cabo de 2 minutos? 49. Un coche de 1.000 kg de masa que marcha a 120 km/h, frena y se para después de

recorrer 200 m. Si el coeficiente de rozamiento entre las ruedas y la carretera es de 0,25, calcula el valor de la fuerza de frenado.

50. Calcula la fuerza de rozamiento en los siguientes casos, sabiendo que la masa del

bloque es de 10 kg y el coeficiente de rozamiento 0,2, para que se mueva con velocidad constante.

30º

30º 51. Un bloque es arrastrado hacia arriba tirando de una cuerda a lo largo de un plano

inclinado 30º con la horizontal, con una aceleración de 2 m/s2. Si la masa del bloque es de 5 kg, calcular la tensión de la cuerda cuando µ = 0,2.

52. Sobre un plano inclinado 45º con la horizontal se dispone de un cuerpo de 100 kg de masa, siendo µ = 0,4.. Calcular: a. La fuerza necesaria para que dicho cuerpo suba por el plano inclinado con velocidad

constante b. La fuerza necesaria para que dicho cuerpo no baje por la pendiente del plano. 53. ¿Qué fuerza horizontal mínima se debe aplicar a un cuerpo de 2 kg para que suba

con velocidad constante por un plano inclinado del 20% de pendiente, si el coeficiente de rozamiento vale 0,25.

54. Calcular la fuerza horizontal que hay que ejercer para sostener un bloque en reposo,

si su masa es de 5 kg y se apoya en una pared vertical. El coeficiente de rozamiento entre el bloque y la pared es de 0,5.

55. Dos bloques de masas m1 = 20 kg y m2 = 10 kg, apoyados uno en otro, descansan sobre un plano horizontal perfectamente liso. Se aplica al bloque de 20 kg una fuerza horizontal de 3 N y se pide: a. La aceleración con que se mueve el sistema b. Las fuerza que actúan sobre los bloques.

6

EJERCICIOS DE FÍSICA Y QUÍMICA DE 1º DE BACHILLERATO DEPARTAMENTO DE FÍSICA Y QUÍMICA IES “UNIVERSIDAD LABORAL” 55. Dos masas de 4 y 6 kg, respectivamente, cuelgan de los extremos de una polea sin

rozamientos. Si se deja el sistema libre, calcular: a. La aceleración con que se mueve el sistema b. La tensión de la cuerda que une ambas masas. 56. Un bloque de 2 kg de masa se mueve, inicialmente, en un plano horizontal con una

velocidad v1 = 3i + 4j , incide sobre otro de masa 1 kg que se mueve con una velocidad v2 = i + 6j. Después del choque ambos se mueven juntos ¿Cuál es la pérdida de energía cinética debida al choque?

57. Calcula la velocidad lineal con que debe moverse un satélite artificial para realizar

una órbita circular a 1.600 km de altura con respecto a la superficie de la Tierra, sabiendo que G = 6,67.10-11 Nm2/kg2; Masa de la Tierra = 6.1024 kg; y Radio de la Tierra = 6.400 km.

58. Una piedra de 100 g describe circunferencias de 1,2 m a razón de 900 rpm, apoyada

en un plano horizontal sin rozamientos, mediante la acción de una cuerda sujeta a la mano. Calcula la fuerza que actúa sobre la piedra y la fuerza que actúa sobre la masa.

59. Calcula la velocidad mínima que debe llevar un motorista para describir el rizo de la

muerte. Datos: el radio del bucle es de 10 m. 60. Una masa de 1 kg cuelga de una cuerda de 1 m de longitud, describiendo

circunferencias de radio 10 cm. Calcula la velocidad que lleva la masa y la tensión de la cuerda.

61. Varios chicos van subidos en una atracción de feria que da vueltas muy deprisa en

un plano horizontal. Los chicos se encuentran a deferentes distancias del eje de giro ¿Qué chico debe agarrarse con más fuerza para mantener su posición? ¿Por qué?

62. Una persona de 70 kg de masa se encuentra en la cabina de un ascensor. Calcula la

fuerza que soporta el suelo del ascensor en los siguientes casos: a. Cuando el ascensor asciende con una velocidad constante de 2 m/s b. Cuando el ascensor asciende con una aceleración de 1,5 m/s2. c. Cuando el ascensor desciende con una aceleración de 2 m/s2. 63. ¿Con qué velocidad mínima hay que hacer girar a un cubo lleno de agua para que

describa circunferencias situadas en un plano vertical de 1 m de radio y que el agua no se vierta?

64. Si te encuentras en el Ecuador ¿Con qué velocidad angular debería girar la Tierra

para que tu peso fuera contrarrestado?. Radio de la Tierra = 6.370 km 65. Un camión va cargado de cajas. El coeficiente de rozamiento entre las cajas y el

suelo del camión es 0,3. Si el camión se desplaza a 72 km/h, calcula la distancia mínima en que puede detenerse, frenando de manera uniforme, para que las cajas no se deslicen.

7

EJERCICIOS DE FÍSICA Y QUÍMICA DE 1º DE BACHILLERATO DEPARTAMENTO DE FÍSICA Y QUÍMICA IES “UNIVERSIDAD LABORAL” 66. Un coche marcha a 144 km/h y frena bruscamente, deteniéndose en 100 m. Calcula

la fuerza que soporta un pasajero de 70 kg de masa. 67. En el interior de un autobús se encuentra un péndulo colgado del techo del mismo

¿Cómo medirías la aceleración que lleva el vehículo con este dispositivo? 68. Al colgar de un muelle un cuerpo de 2 kg, aquél mide 12 cm. Si le colgamos un

cuerpo de 5 kg el muelle pasa a medir 15 cm. Calcula la longitud natural del muelle cuando de él no pende cuerpo alguno.

69. Un muelle, cuya longitud natural es de 8 cm, mide 10 cm cuando es sometido a una

fuerza de 40 N. Determinar su medida si se le aplica una fuerza de 60 N. 70. Una bala de 20 g lleva una velocidad de 500 m/s e impacta con un bloque de madera

de 980 g, que se encuentra en reposo sobre una superficie horizontal, penetrando en él. Si el coeficiente de rozamiento del bloque de madera con el suelo vale 0,2, calcula el espacio que recorre el sistema formado por el bloque y la bala después del impacto.

71. Una bola de 10 kg de masa se mueve a 5 m/s. Explota y se escinde en dos trozos de

6 kg y 4 kg. El primero de los trozos se mueve, después de la explosión, en una dirección que forma un ángulo de 60º con la dirección inicial que llevaba la bola y con una velocidad de 3 m/s. Calcula la velocidad con la que se mueve el segundo trozo.

72. Una bola de 2 kg de masa se mueve con una velocidad v1 = 4i y otra de 3 kg lo hace

con una velocidad v2 = 3i – 2j. Chocan, quedando ambas empotradas entre sí. Calcular la velocidad con la que se mueve el conjunto después del choque.

73. Un fusil de 5 kg dispara un proyectil de 100 g con una velocidad de salida de 200

m/s ¿Con qué velocidad retrocederá el arma?. Si la longitud del cañón es de 80 cm ¿Qué fuerza, supuesta constante, actúa sobre el proyectil?

74. Una bomba en reposo, explota, y se rompe en tres fragmentos de 2 kg de masa cada

uno. El primer fragmento vuela hacia el oeste a 8 m/s. El segundo de los fragmentos lo hace con una velocidad de 10 m/s, formando un ángulo de 45º con el anterior y dentro del 2º cuadrante. Hallar la velocidad con la que se mueve el tercer fragmento.

8


ENERGÍA 75. Algunos astrónomos han previsto la posibilidad de que el asteroide Eros colisione

con la Tierra. Si su volumen es de 20 km3 y su densidad 5.000kg/m3, determinar la energía cinética del asteroide en el momento del impacto suponiendo que su velocidad en ese instante es de 10 km/s.

76. ¿Qué trabajo realiza la fuerza gravitatoria con la que la Tierra atrae a la Luna,

cuando ésta da una vuelta completa a su alrededor? 77. Determina el trabajo realizado en las siguientes acciones: a. Cuando levantamos, con velocidad constante, un objeto de 5 kg a 70 cm de altura b. Cuando trasladamos 2 m, horizontalmente, el mismo objeto c. Si depositamos, verticalmente, el objeto en el suelo con velocidad constante. 78. Un ascensor, cuya masa es de 1.500 kg, es accionado por un motor. Determinar: a. ¿Qué trabajo realiza durante el arranque para lograr que el ascensor comience a

subir con una celeridad de 1,5 m/s? b. Suponiendo constante la celeridad ¿Qué trabajo hace el motor al subir el ascensor a

un sexto piso, siendo 3 m la distancia entre cada piso? 79. Un motor eléctrico de 12 CV funciona durante 10 h ¿Cuánto vale la energía eléctrica

transportada, si el precio del Kw.h es de 20 cts de euro? 80. Se deja un bloque de hielo en una rampa helada de 30º de inclinación y 20 m de

longitud. Aplicando el principio de conservación de la energía, calcula el tiempo que emplea en descender, sabiendo que no existe rozamiento.

81. Resuelve el problema anterior suponiendo que pierde un 10% de la energía

mecánica por rozamiento. 82. Una cascada de 80 m de altura arroja 50 m3 de agua cada segundo. Si se pudiese

aprovechar el 80% de la energía de esa agua en forma de electricidad ¿Cuántas bombillas de 100 W podrán encenderse durante 1 hora?

83. Un péndulo de 1 m se deja oscilar desde la posición A. Si no hay rozamiento,

calcula la celeridad del péndulo en las posiciones B, C y D.

A 30º 30º B 30º D C 84. Un cuerpo de 2 kg se abandona sobre un plano inclinado 60º. Determina el trabajo

de las distintas fuerzas que intervienen en su caída, así como su energía cinética, a los 4 m de recorrido. El coeficiente de rozamiento es 0,4.

9

EJERCICIOS DE FÍSICA Y QUÍMICA DE 1º DE BACHILLERATO DEPARTAMENTO DE FÍSICA Y QUÍMICA IES “UNIVERSIDAD LABORAL” 85. Un martillo perforador para hacer pozos ha perforado, en su primer descenso, 2 m, cayendo desde una altura de 10 m respecto del suelo. Si su masa es de 400 kg y el descenso lo ha realizado en caída libre, calcula la resistencia media del terreno. 85. En el sistema de la figura, la masa del cuerpo son 2 kg y el coeficiente de

rozamiento con el plano es 0,2. Si comprimimos el muelle, de constante elástica K = 3000 N/m, 2 cm y después soltamos, hallar la rapidez del cuerpo cuando el muelle ha recuperado su longitud natural y la distancia recorrida por el cuerpo sobre el plano hasta detenerse.

86. Calcular la energía que es necesario transmitir a una bala de plomo de 200 g para

elevar su temperatura desde 20 ºC hasta 60 ºC. El calor específico del plomo es 126 J/kg.ºK.

87. En una vasija con 500 ml de agua a la temperatura de 5 º C, se añade un trozo de

hielo a 0º C y se aísla el conjunto. Si el calor latente de fusión del hielo es de 335 kJ/kg, se pregunta ¿Cuántos g de hielo se funden?

88. Una bala de 40 g penetra, horizontalmente, con una velocidad de 150 m/s en un

árbol y se detiene tras introducirse 16 cm. Calcula la fuerza que el árbol opone a la penetración de la bala, supuesta constante.

89. Un calorímetro contiene 450 g de agua a 15 ºC. Si se añaden 200 g de agua a 50 ºC,

la temperatura final de la mezcla pasa a ser de 25 ºC. Con estos datos, determina qué % de la energía interna cedida por el agua caliente se ha empleado en calentar la vasija.

90. La energía solar se puede utilizar para evaporar agua salada y obtener agua dulce. Si

un colector solar es de 5 m2 y la radiación solar es de 600 W/m2. ¿Cuántos litros de agua, inicialmente a 20 ºC, se pueden evaporar en 1 hora, si el rendimiento del proceso es del 30%. Dato: Lv = 2260 kJ/kg

91. En una central hidroeléctrica se aprovecha la energía de un salto de agua de 25 m de

desnivel con un caudal de 200 m3/s. Si se transforma en energía eléctrica solamente el 50% de la energía potencial del agua ¿Qué potencia eléctrica suministrará la central?

92. Para abastecer a una ciudad se necesitan 200 m3 de agua al día. El líquido se sube

desde el pantano a unos depósitos situados a 100 m por encima del nivel de éste, utilizando motores eléctricos. ¿Cuál es el coste diario de la energía eléctrica consumida por los motores si 1 kW.h vale 20 cts de euro?

93. Se lanza por una pendiente hacia arriba un cuerpo de 3 kg con una celeridad de 4

m/s. Utilizando el principio de conservación de la energía, calcula la altura a la que ascenderá en los siguientes casos:

10

EJERCICIOS DE FÍSICA Y QUÍMICA DE 1º DE BACHILLERATO DEPARTAMENTO DE FÍSICA Y QUÍMICA IES “UNIVERSIDAD LABORAL” a. Si suponemos nulos los rozamientos b. Si debido al rozamiento se transforman en calor 4 julios. 94. Calcula la altura máxima desde la que debemos dejar caer un cuerpo por un plano

inclinado para que, al llegar al final del mismo, pueda describir un rizo de radio R, suponiendo que no existen rozamientos.

95. Desde la parte alta de un plano inclinado 30 ºC y 5 m de longitud, se suelta un

cuerpo de 1 kg que, al llegar al suelo, choca con un muelle de constante elástica 120 N/m, comprimiéndolo. Si el coeficiente de rozamiento entre el cuerpo y el plano es 0,2, calcula:

a. La longitud que se comprime el muelle b. La altura máxima que alcanzará el cuerpo al ser lanzado de nuevo, por el muelle,

sobre el plano y hacia arriba. 96. En el sistema de la figura, calcular el aumento de la energía cinética del cuerpo que cuelga (2), cuando haya descendido 1 m. Datos; m1 = 4 kg; m2 = 3 kg; µ = 0,5

1

2 96. El agua de las cataratas del Niágara caen desde una altura de 50 m. Suponiendo que

toda la energía se transformara en energía interna de la propia agua ¿Cuál sería su aumento de temperatura?

97. Un atleta realiza el mismo trabajo que un motor de 1 CV durante 3 minutos. ¿Qué

cantidad de azúcar debe tomar para recuperar el gasto de energía, suponiendo que su organismo aprovecha el 25% de la energía proporcionada por el azúcar. (El poder calórico del azúcar son 4.000 cal/g)

98. Una planta generadora de electricidad tiene una potencia eléctrica de 50 MW y su

rendimiento es del 40%. Determina la masa del combustible, cuyo poder energético es 11.000 kcal/kg, que consume al día.

99. El motor de un automóvil de 900 kg hace que suba a 60 km/h por una pendiente del

5% ( tag φ = 5/100). Si la fuerza de rozamiento total que opone el coche es 350 N, calcula:

a. La fuerza efectiva que desarrolla el motor del coche cuando sube con velocidad constante

b. El trabajo realizado por dicha fuerza al recorrer 500 m. c. La potencia efectiva del motor en CV d. La potencia teórica del motor si el rendimiento al transformar la gasolina en el

proceso global (Egasolina Emecánica) es del 25%.

11

EJERCICIOS DE FÍSICA Y QUÍMICA DE 1º DE BACHILLERATO DEPARTAMENTO DE FÍSICA Y QUÍMICA IES “UNIVERSIDAD LABORAL” 100. Una central termoeléctrica quema 1 Tm de carbón por minuto; si el poder

calorífico del carbón es de 12.500 kcal/kg y el rendimiento global de la central es del 38%, calcular:

a. La potencia eléctrica de la central b. El aumento de temperatura del agua de refrigeración, siendo su caudal de 2 m3/s. 101. Calcula la potencia que desarrolla el motor de un coche de 1.000 kg que marcha

a 72 km/h por una carretera horizontal en la que el coeficiente de rozamiento vale 0,2.

102. Un resorte cuya constante es de 100 N/m va unido por de sus extremos a un

punto fijo y, por el otro, a un canto de 200 g, que rueda por un carril sin rozamiento en un plano horizontal. Se tira del carrito desplazándolo 10 cm de su posición de equilibrio y, después, se suelta, Se pide:

a. ¿Qué velocidad tendrá al volver a la posición inicial de equilibrio? b. ¿Cuál es su energía cinética y su energía potencial al pasar por un punto situado a 6

cm de la posición de equilibrio? 103. Por una pista que tiene una pendiente del 20% desciende un trineo de 80 kg

haciendo un recorrido de 100 m. Si el coeficiente de rozamiento es 0,06, hallar: a. La energía cinética del trineo al final del recorrido b. La pérdida de energía en trabajo de rozamiento.

12


ELECTROSTÁTICA

104. Calcula la fuerza con que se repelen dos núcleos de carbono situados a una distancia 10-10 m en el vacío.

105. En un punto se encuentra una carga de + 5 µC. Calcular en un punto que se

encuentra a 30 cm de dicha carga: a. La intensidad de campo eléctrico b. El potencial eléctrico c. La fuerza que actúa sobre una carga de – 6 µC situada en dicho punto. d. La energía de dicha carga en ese punto. 106. Hallar la intensidad de campo y el potencial eléctricos, en el vacío, en el punto

medio de la distancia que separa dos cargas de 5 µC, separadas 180 cm, en el caso de que:

a. Las fuerzas tengan ambas signo positivo b. Ambas sean de signo contrario. 107. Dos cargas puntuales de + 2 µC y + 3 µC se encuentran, respectivamente, en dos

de los vértices de un triángulo equilátero de 10 cm de lado. Calcular la intensidad de campo y el potencial en el tercer vértice del triángulo.

108. Tres cargas puntuales de + 2 µC, + 3 µC y + 4 µC se encuentran,

respectivamente, en los vértices de un triángulo equilátero de 10 cm de lado. Hallar la resultante de las fuerzas que obran sobre la carga de + 4 µC, siendo ε = 2.

109. Calcular la velocidad de una partícula 4

2α-2 al moverse entre dos puntos cuya diferencia de potencial es de 107 voltios. Dato: qp = 1,6.10-19 C

110. Dos cargas puntuales q1 = + 4.10-8 C y q2 = - 5.10-8 C distan entre sí 10 cm. El

punto A equidista de ellas y, el punto B está a 8 cm de q1 y a 6 cm de q2. Calcular la intensidad de campo y el potencial en el tercer vértice.

111. Una esfera metálica adquiere una carga q1 = + 2.10-14 µC y a continuación se

pone en contacto con otra de igual tamaño. Calcular cuántos electrones pasarán de una esfera a la otra.

112. Dos bolitas de 2 g están suspendidas del mismo punto por un hilo de 20 cm. Al

cargarlas se separan los hilos formando un ángulo de 60º. Calcular el valor de la carga de cada bolita, sabiendo que es la misma en ambas.

113. ¿En qué punto de la recta que une dos cargas de + 0,1 nC y + 0,3 nC el campo

eléctrico es nulo?. La distancia entre las cargas es de un metro. 114. Dos esferas de 3 y 9 cm de radio, respectivamente, se cargan con 1 µC cada una.

A continuación se unen mediante un hilo conductor. Calcula: a. El potencial de cada esfera aislada b. El potencial y la carga después de la unión.

13

EJERCICIOS DE FÍSICA Y QUÍMICA DE 1º DE BACHILLERATO DEPARTAMENTO DE FÍSICA Y QUÍMICA IES “UNIVERSIDAD LABORAL” 115. Determina en eV y en J la energía cinética de un electrón y de una partícula α

aceleradas por una d.d.p. de 106 voltios. 116. Calcular la d.d.p. que existe entre dos puntos separados 5 cm sobre una misma

línea de un campo eléctrico uniforme de intensidad E = 100 N/C ¿Y si el segmento que une ambos puntos fuese perpendicular a las líneas de campo?

117. En un cañón de electrones, entre el emisor de electrones ( cátodo) y el electrodo

acelerador ( ánodo) existe un campo eléctrico de intensidad E = 10 kV/m. Si la distancia que separa el cátodo y el ánodo es de 10 cm ¿Con qué velocidad saldrán los electrones?

118. En el punto (0,0) se encuentra una carga de – 2 µC; en el punto (4,0) una de 3

µC y en el punto (0,2) una carga de 5 µC. Calcula la intensidad de campo y el potencial en el punto (4,2).

14


ELECTROCINÉTICA

119. Sea una estufa eléctrica de 500 W. Se pregunta: a. ¿Qué potencia eléctrica consume? b. ¿Qué potencia calorífica produce si su rendimiento es del 80%? c. ¿Qué cantidad de energía consume en un día? 120. Calcula la resistencia de una bombilla que lleva la inscripción 100 W, 220 V. 121. Un calentador eléctrico conectado a una red de 220 V ha calentado en 15 min.,

2,5 litros de agua, desde 10 ºC a 90 ºC. Calcula: a. La potencia eléctrica del calentador supuesto el rendimiento 0,75 b. El valor de su resistencia 122. Introduciendo un calentador de inmersión eléctrico, que lleva la inscripción 500

W, 100 V, en 1,5 L de agua, observamos que ésta empieza a hervir a los 25 min. Calcula el rendimiento del calentador, siendo la temperatura inicial del agua 20 ºC.

123. Una bombilla, que lleva la inscripción 100 W, 100 V, se conecta a una red de 50

V. Calcula: a. La intensidad de la corriente que atraviesa la bombilla; b. La potencia consumida.

124. Calcular la resistencia que ofrece un cable de 2 mm de radio y de 2.000 m de

largo, si su resistividad ρ vale 0,02 Ω.mm 125. Se unen, mediante un conductor de 9 Ω los polos de una batería de 10 V de f.e.m

y 1 Ω de resistencia interna. Calcula: a. La energía eléctrica producida por la batería en 10 min. b. La d.d.p. entre los polos de la batería. 126. Sean tres resistencias de 3 Ω cada una. Hallar la resistencia equivalente de las mismas dependiendo de su asociación: a. Las tres en serie b. Las tres en paralelo c. Dos de ellas en paralelo y la tercera en serie 127. Una bombilla presenta las siguientes características: 10 V, 50 W. Se desea

conectarla a 120 V. ¿Qué hay que hacer para que luzca normalmente? 128.Tres resistencias de 2, 3 y 6 Ω se asocian en paralelo y se conectan a una pila de

20 V de f.e.m y 1 Ω de resistencia eléctrica. Calcular: a. Las intensidades de corriente que atraviesan cada una de las resistencias b. La d.d.p. en los bornes del generador 129 Tres resistencias de 2, 3 y 4 Ω se asocian en serie y se conectan a una pila de 20 V de f.e.m. y 1 Ω de resistencia interna. Calcula: a. La intensidad de corriente que atraviesa cada una de las resistencias.

15

EJERCICIOS DE FÍSICA Y QUÍMICA DE 1º DE BACHILLERATO DEPARTAMENTO DE FÍSICA Y QUÍMICA IES “UNIVERSIDAD LABORAL” b. La d.d.p. en los bornes del generador 130. Calcula, en el circuito de la figura, la intensidad de corriente que pasa por las resistencias de 7 y 3 Ω 5 Ω Ε = 30 v 7 Ω 3 Ω R = 0,4 Ω 131. Calcular: a. La intensidad que pasa por las resistencias R1, R2 y R3 b. VMN c. La potencia mecánica de la instalación d. La potencia eléctrica de la instalación

R1 DATOS: R1 =1 Ω; R2 = 2 Ω R4 R3 = 6 Ω R4 = 3 Ω r1 = 1 Ω R2 M R2 = 1,4 Ω R3 r2 r1 E1 = 20 V; E2 = 8 V N E1 E2 132. En el circuito de la figura, calcula: a. La intensidad de corriente que atraviesa las resistencias R2 y R3. b. Las tensiones VMN y VTP. c. La potencia calorífica producida en el circuito d. La potencia eléctrica producida en el circuito. T E1 = 25 V R1 = 2,5 Ω E2 = 120 V M r1 = 0,4 Ω r2 = 0,1 Ω R2 = 2 Ω r3 = 0,5 Ω P N E3 = 45 V R3 = 6 Ω

16


TEORÍA CINÉTICO-CORPUSCULAR

133. Un compuesto posee 74,87 % de C y 25,13 % de H. Halla la fórmula empírica del compuesto químico, sabiendo que las masas atómicas del C e H son 12 y 1 uma, respectivamente.

134. Un óxido de hierro contiene 69,94 % de Fe y el resto de O. Halla la fórmula

empírica del compuesto sabiendo que las masas atómicas del Fe y del O son, respectivamente, 55,85 y 16 uma.

135. ¿Cuál es la fórmula empírica de un compuesto que presenta el siguiente análisis:

76,92 % de C; 12,82 % de H y 10,26 % de O, siendo las masas atómicas respectivas: 12, 1 y 16. uma?

136. El análisis de un hidrocarburo presenta la siguiente composición: 92,31 % de C y

7,69 % de H. Si la masa molecular es 52 uma, calcula su fórmula molecular. 137. La composición centesimal de cierto hidrocarburo es 82,66 % de C y 17,34% de

H. La densidad de su vapor a 27 ºC y 100 mm de Hg de presión es de 0,3105 g/L. Halla su fórmula molecular.

138. Una muestra de 1,367 g de un compuesto orgánico que contiene C, H y O se

quema, produciendo 3,002 g de CO2 y 1,640 g de H2O ¿Cuál será su fórmula molecular?

139. Por combustión de 0,25 g de una sustancia orgánica constituida por C, H y O se

obtuvieron 0,568 g de CO2 y 0,232 g de agua. Calcula la fórmula empírica del compuesto.

140. El volumen de un gas medido a – 5 ºC y 2 atm de presión es de 30 L. ¿Qué

volumen ocupará en condiciones normales? 141. ¿A qué temperatura habrá que calentar 10 L de un gas para que su volumen se

duplique sin variar la presión, siendo la temperatura inicial 20 ºC? 142. ¿A qué presión tienen que estar sometidos 40 g de monóxido de carbono para que

ocupen 50 L a 27 ºC? 143. En un recipiente de 2 L se introduce un gas hasta alcanzar la presión de 600 mm

de Hg a la temperatura de 25 ºC. Calcular el número de moles de gas introducidos en el recipiente.

144. Si 2 g de cierto gas ocupan un volumen de 10 L a 27 ºC y 2.105 Pa de presión

¿Cuál es su masa molecular?

17

EJERCICIOS DE FÍSICA Y QUÍMICA DE 1º DE BACHILLERATO DEPARTAMENTO DE FÍSICA Y QUÍMICA IES “UNIVERSIDAD LABORAL” 145. Calcular la densidad del dióxido de carbono en los siguientes casos: a. En condiciones normales b. A 117 ºC de temperatura y 5.000 mm de Hg de presión. 146. De los siguientes gases, indica cuál es más denso, medidos en las mismas

condiciones de presión y temperatura: CO2, H2, NO, HCl

18


DISOLUCIONES 147. ¿Cuántas moléculas de azúcar (C12H22O11) existen en cada cm3 de disolución cuya

concentración es 10 g/L? 148. Se mezclan dos disoluciones de azúcar, una con 400 cm3 de volumen y

concentración de 60 g/L y otra de 800 cm3 y concentración de 100 g/L ¿Qué concentración final resulta?

149. ¿Cuál es la molaridad de una disolución que contiene 50 g de yoduro de calcio por

litro? 150. Calcular la molaridad de una disolución del 40 % en peso de hidróxido de sodio

cuya densidad es 1,4 g/cm3. 151. Calcular la riqueza de una disolución 5 molar de ácido nítrico siendo la densidad

de la disolución 1,25 g/cm3 152. Se mezclan 40 g de hidróxido de sodio con 360 g de agua, con lo que se obtiene

una disolución de densidad 1,2 g/cm3. Calcula su riqueza y molaridad. 153. ¿Cuántos cm3 de ácido clorhídrico comercial se necesitan para preparar 250 cm3

de disolución 0,5 molar de ácido?. El HCl comercial es del 36% de riqueza y 1,19 g/cm3 de densidad.

154. Se disuelven 10 cc de ácido sulfúrico de densidad 1,8 g/cm3 en 250 cm3 de agua.

Calcula la concentración de la disolución en g/L. 155. Una disolución de ácido sulfúrico al 25% de riqueza y densidad 1,4 g/cm3 ¿Qué

molaridad presenta? 156. Se disuelven 6,3 g de ácido nítrico en agua hasta completar 1 L de disolución. Se

pide calcular: a. La molaridad b. Si de dicha disolución se toman 200 cm3 y se les añade agua hasta completar medio

litro ¿Será la molaridad mayor o menor? 157. Se mezclan 50 cm3 de disolución 1 M de ácido sulfúrico con 200 cm3 de otra

disolución 0,1 M de dicho ácido. Deduce la molaridad de la disolución resultante. 158. Se disuelven 20 g de ácido sulfúrico puro en 0,1 L de agua y la disolución alcanza

un volumen de 0,11 L. Calcula la concentración de esa disolución en % en peso, así como su molaridad.

159. Sabiendo que una disolución concentrada de ácido nítrico contiene 35,2 % en peso

de ácido nítrico y su densidad es 1,175 g/cm3. Calcula el volumen de dicha disolución que se necesita para preparar 2 L de disolución 2 M.

19

EJERCICIOS DE FÍSICA Y QUÍMICA DE 1º DE BACHILLERATO DEPARTAMENTO DE FÍSICA Y QUÍMICA IES “UNIVERSIDAD LABORAL” 160. Calcula las molaridades de las disoluciones prepartadas mezclando 50 mL de

disolución de ácido sulfúrico =,136 M con cada uno de los siguientes volúmenes ((suponer que los volúmenes son aditivos): con 70 mL de agua; con 90 mL de disolución de ácido sulfúrico 0,068 M.

161. ¿Cuál es la riqueza de una disolución de ácido hipocloroso de molaridad 2 M y

densidad 1,2 g/cm3.? 162. Se mezclan 100 mL de disolución al 20 % en peso y densidad 1,2 g/cm3 de sulfato

de sodio con 400 mL de otra al 40 % y densidad 1,4 g/cm3 ¿Cuál será la riqueza de la disolución resultante?

163. ¿Qué volumen de agua debe añadirse a 100 cm3 de disolución 0,5 M de cloruro de

sodio para hacerla 0,1 M? 164. ¿Cuántos g de soluto y disolvente hay en 500 cm3 de disolución de hidróxido de

calcio al 20 % y densidad 1,2 g/cm3? 165. En 200 cm3 de disolución 0,5 M de hidróxido de calcio. ¿Cuántos gramos de

soluto y disolvente hay Densidad de la disolución 1,25 g/cm3. 166. Se mezclan 100 cm3 de una disolución de ácido nítrico de concentración 20 g/L

con 200 cm3 de otra disolución también de ácido nítrico 0,5 M. Calcula la molaridad y la molalidad de la disolución resultante.

167. Calcula la molaridad de una disolución de ácido sulfúrico que se preparó a partir

de 5 mL de un ácido comercial del 98 % de riqueza y densidad 1,84 g/cm3 diluyendo con agua hasta un volumen final de 1 L.

168. ¿Qué volumen de disolución de ácido nítrico al 36 % en peso y densidad 1,22

g/cm3 es necesario para preparar 250 mL de ácido nítrico 3 M? 169. Se prepara una disolución disolviendo 88,750 g de cloruro de hierro III en 228,225

g de agua, obteniéndose 0,250 L de disolución. Exprese la concentración de la misma en : Molaridad, molalidad, Fracción molar y porcentaje en peso.

170. Se mezclan 50 g de etanol (C2H6O) con 50 g de agua, con lo que la disolución

resultante tiene una densidad de 0,954 g/cm3. Se desea saber la molaridad y la fracción molar en etanol de la misma.

171. Se desea preparar 500 mL de una disolución de ácido clorhídrico 0,1 M a partir de

ácido clorhídrico comercial, del 36 % de riqueza y densidad 1,2 g/cm3. Calcula los cm3 de ácido comercial que serán necesarios.

20


REACCIONES QUÍMICAS

172. El hidróxido de sodio reacciona con el ácido clorhídrico para da cloruro de sodio y agua. Halla la masa de hidróxido de sodio que se precisa para neutralizar a 50 g de ácido clorhídrico. ¿Cuántos gramos de cloruro de sodio se han formado al finalizar la reacción?.

173. El sodio reacciona con el agua para dar hidróxido de sodio y gas hidrógeno.

Calcula el volumen de hidrógeno recogido, medido a 27 ºC y 1,2 atm de presión, cuando reaccionan 460 g de sodio con agua suficiente.

174. El hidrógeno reacciona con el oxígeno para dar agua. Si en un matraz colocamos

40 g de hidrógeno y 64 g de oxígeno, calcula: a. ¿Qué sustancia se encuentra en exceso y en qué cantidad? b. Cantidad de gramos de agua que se obtendrán una vez finalizada la reacción. 175. El ácido clorhídrico reacciona con el carbonato de calcio para dar cloruro de

calcio, dióxido de carbono y agua. ¿Qué volumen de dióxido de carbono, medido a 15 ºC y 1.500 mm de Hg de presión se recogerán a partir de 200 g de carbonato de calcio?

176. Una muestra de 10 g de cinc puro reacciona con ácido clorhídrico produciendo

cloruro de cinc e hidrógeno. Calcula el volumen de hidrógeno que se obtendrá a 127 ºC y 9.000 mm de Hg de presión. ¿Cuántos cm3 de disolución 2 M de ácido clorhídrico hacen falta para reaccionar con dicha cantidad de cinc?

177. Disponemos de un matraz de 200 cm3 de disolución de ácido clorhídrico 2 M, a

los que añadimos 5 g de hidróxido de magnesio. La reacción produce cloruro de magnesio y agua. Se pregunta qué reactivo se encuentra en exceso y en qué cantidad y cuántos gramos de cloruro de magnesio se habrán formado.

178. En una cocina de 4 x 2 x 3 metros se quema butano. Si la bombona contiene 15 kg

de C4H10 y el 20% del aire es oxígeno, indica cuál de los reactivos se ha terminado al finalizar la reacción. Suponemos que la temperatura de la cocina es de 27 ºC y la presión 740 mm de Hg.

179. ¿Qué cantidad de disolución 0,1 M de ácido sulfúrico debe tomarse para

reaccionar completamente con 20 g de cinc, según la reacción: ácido sulfúrico más cinc producen sulfato de cinc e hidrógeno.

180. El carbonato de calcio se descompone en óxido de calcio y dióxido de carbono.

Calcula la riqueza de una caliza tal que al calentar 80 g de ella aparece un residuo de óxido de calcio de 40 g.

21

EJERCICIOS DE FÍSICA Y QUÍMICA DE 1º DE BACHILLERATO DEPARTAMENTO DE FÍSICA Y QUÍMICA IES “UNIVERSIDAD LABORAL” 181. En un recipiente de 10 l tenemos hidrógeno a 27 ºC y 1,2 atm de presión. En otro,

12 l de oxígeno medidos a 17 ºC y 3 atm. Se unen y se hacen reaccionar mediante una cerilla. Se pregunta:

a. ¿Qué reactivo estaba en exceso y en qué cantidad? b. ¿Cuántos litros de agua se habrán formado a 77 ºC y 1 atm? 182. ¿Qué cantidad de disolución 0,1 M de ácido sulfúrico debe tratarse con cinc para

obtener 2 litros de hidrógeno, medidos a 3 atm y 27 ºC?. En la reacción se obtiene también sulfato de cinc.

183. El butano se quema con oxígeno produciendo dióxido de carbono y agua. Calcula

el volumen de dióxido de carbono, medido en condiciones normales, que se obtendrá al mezclar 500 g de butano y 500 g de oxígeno y hacerlos reaccionar.

184. ¿Qué volumen de aire se necesita para quemar 300 g de acetileno?. El aire

contiene un 21 % en volumen de oxígeno y se encuentra en condiciones normales. 185. Se hacen reaccionar 50 g de cinc puro con 500 ml de disolución 2 M de ácido

clorhídrico. La ecuación química es Zn + HCl ⇒ ZnCl2 + H2.¿Cuál es el reactivo limitante? ¿Cuántos litros de hidrógeno, medidos en condiciones normales, se obtendrán una vez finalizada la reacción?

186. Se tiene una muestra de sulfuro de plomo (II) con una riqueza en mineral del 75%

¿Qué cantidad de monóxido de plomo se obtendrá al tostar 500 g de muestra (además se produce en la reacción dióxido de azufre)

187. Una disolución contiene 0,56 g de hidróxido de potasio disuelto. Calcular el

volumen de ácido sulfúrico 0,1 M necesario para su neutralización. En la reacción se produce la sal correspondiente y agua.

188. El amoniaco gas se puede obtener en el laboratorio al hacer reaccionar cloruro de

amonio con hidróxido de sodio, obteniéndose, además, cloruro de sodio y agua. Al reaccionar con exceso de hidróxido de sodio, una muestra de 5,35 g de un cloruro de amonio impuro, se obtuvieron 2,22 litros de amoniaco medidos a 27 ºC y 1,01 atm de presión. Calcula la riqueza de la muestra.

189. El monóxido de nitrógeno al reaccionar con el oxígeno, se oxida y se obtiene

dióxido de nitrógeno. Por oxidación de 100 g de monóxido de nitrógeno se obtienen 100 g de dióxido de nitrógeno. Calcula el rendimiento de la reacción.

190. Al reaccionar ácido nítrico con cobre, se obtiene dióxido de nitrógeno, nitrato de

cobre (II) y agua. Calcula el volumen de dióxido de nitrógeno obtenido a 40 ºC y 2 atm de presión si se hacen reaccionar 0,3 g de cobre con exceso de ácido nítrico.

191. Se desean obtener 5 litros de oxígeno medidos a 15 ºC y 725 mm de Hg por

descomposición del clorato de potasio en oxígeno y cloruro de potasio ¿Qué masa de clorato de potasio comercial que contiene un 95% de riqueza es preciso utilizar?

22


EQUILIBRIO QUÍMICO 192. En la síntesis de NO: N2 + O2 2 NO, ∆H = - 42 Kcal ¿Qué efecto produce en el equilibrio un aumento de presión? ¿Y un aumento de temperatura? ¿Y una disminución de la concentración de NO? 193. En la reacción PCl5 PCl3 + Cl2, ∆H = - 30 Kcal. Qué variación resulta en el equilibrio: A) Al aumentar la concentración de cloro. B) Al aumentar la temperatura. C) Al disminuir la presión. 194. Calcular la constante de equilibrio correspondiente a la reacción química entre el yodo y el hidrógeno para producir yoduro de hidrógeno, siendo la cantidad inicial de yodo 2,9 moles, la de hidrógeno 8,1 moles, si en el punto de equilibrio se han formado 5,6 moles de yoduro de hidrógeno. 195. Al mezclar un mol de CH3-COOH y otro mol de CH3-CH2OH, el sistema alcanza el equilibrio cuando se han formado 0,6 moles de CH3-COOCH2-CH3 + H2O. 196. Sabiendo que la constante de equilibrio, a 444 ºC, para la reacción H2 + I2 2 HI es 50. Calcula el número de moles de HI formados al mezclar 5,3 moles de yodo y 7,4 moles de hidrógeno, una vez alcanzado el equilibrio. 197. Hallar la constante de equilibrio de la reacción entre el yodo y el hidrógeno para obtener yoduro de hidrógeno a 448 ºC se si parte, inicialmente, de 2,016 g de hidrógeno y 235,8 g de yodo y se alcanza el equilibrio al formarse 199,56 g de yoduro de hidrógeno. 198. En un matraz de 2 litros a 698 ªC se ha producido del problema anterior, en el que las concentraciones de cada una de las especies en el punto de equilibrio resultan ser: de yodo, 0,13 M; de hidrógeno, 0,1 M y de HI, 0,84 M. Estudia la reacción de este sistema en equilibrio si se adicionan 0,26 moles de yodo una vez alcanzado el equilibrio. 199. En un recipiente de dos litros existe un equilibrio entre los gases siguientes: SO2 + NO2 SO3 + NO. Las concentraciones en el punto de equilibrio son: NO2 = 0,1 M; SO2 = 0,8 M; SO3 = 0,6 M y NO = 0,4 M. Estudiar la evolución de este sistema si aumentamos la cantidad de NO2 hasta 0,4 moles. 200. Calcular las concentraciones de ion amonio y amoniaco en una disolución 1 M de amoniaco, sabiendo que la constante de equilibrio vale 1,75.10-5. La reacción es: NH3 + H2O NH4

+ + OH-

23

departamento de fÍsica y quÍmica ies … · la velocidad lineal de un punto situado a 20 cm del...

Documents