Chiretas montañesas, 2018.

sleepylavoisier
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Chiretas montañesas, 2018.

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Muchas gracias hunk, encomiable el trabajo que estás haciendo recuperando todos los enunciados de opos 2018:
https://drive.google.com/open?id=1sk2eC ... JuoAF-i6_a
Muy agradecido también a koler por sus excelentes resoluciones a las chiretas montañesas 2A y 2B, un lujo para nuestro foro:
http://www.docentesconeducacion.es/view ... 599#p31489
Ya que a algunos profesores se nos prohíbe hacer cursos de partículas, tendremos que buscarnos la vida…Por ello, me he decidido a compartir mi resolución a la chireta de Huesca 1B de Física.
Pues parece fácil, la fuerza magnética es la centrípeta, y ya está:
F. Lorentz = F. centrípeta
e•v•B = m•v²/R
Pero cuidado compañeros, porque cancelando una v en cada miembro y despejando la velocidad me sale:
v = e•B•R/m = 0,200•0,0250•(3,00•10^8)²/511000 = 8,81•10^8 m/s > c = 3,00•10^8 m/s ;y, como Einstein levante la cabeza, nos cruje.
Parece que el electrón y el positrón van a toda leche y hay efectos relativistas considerables por lo que hemos de usar en m, una tal masa relativista:
m = Ɣ•mo
mo = masa en reposo, ojo con el dato que nos dan, Eo = 0,511 MeV = 511000•eV ; podemos expresarlo así: (Eo/e) = 511000 V
Ɣ = factor de Lorentz = 1/√(1-β²), donde β = velocidad relativista = v/c
Se puede comprobar que Ɣ•β = √(Ɣ² - 1)
De esta manera, igualando la fuerza de Lorentz a la centrípeta y cancelando una v, nos queda:
e•B = Ɣ•mo•v/R
Siguiendo a Einstein: mo=Eo/c² que podemos sustituir en la ecuación anterior:
e•B = Ɣ•(Eo/c²)•v/R = Ɣ•(v/c)•Eo/(c•R) = Ɣ•β•Eo/(c•R)
Sustituyendo la expresión de Ɣ•β comentada líneas arriba:
e•B = [√(Ɣ² - 1)]•Eo/(c•R)
√(Ɣ² - 1) = c•R•e•B / Eo
Elevando al cuadrado despejamos gamma:
[√(Ɣ² - 1)]² = (c•R•e•B / Eo)²
Ɣ = √[1+(c•R•e•B / Eo)²] = √{1+[c•R•B / (Eo/e)]²}
La energía de cada partícula será:
E = Ɣ•Eo = Ɣ•(Eo/e)•e = (Eo/e)•e•√{1+[c•R•B / (Eo/e)]²}
Como creamos un par:
Efotón = 2•E
h•c/λ = 2•(Eo/e)•e•√{1+[c•R•B / (Eo/e)]²}
Ecuación de la que, finalmente, despejamos la longitud de onda:
λ = h•c/[2•(Eo/e)•e] • {1+[c•R•B / (Eo/e)]²}^(-½)
Sustituyendo los datos:
h=6,63•10^-34 J•s ; e=1,60•10^-19 C ; c=3,00•10^8 m/s ; (Eo/e) = 511000 V
B = 0,200 T ; R = 2,50 cm = 0,0250 m
λ = 6,63•10^-34•3,00•10^8/(2•511000•1,60•10^-19)•[1+(3,00•10^8•0,0250•0,200/ 511000)²]^(-½)=3,922391913•10^-13 m
λ = 3,92•10^-13 m = 392 fm
Saludos.
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koler
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Re: Chiretas montañesas, 2018.

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Coincido con sleepy en este ejercicio del par electrón-positrón.
Aquí he llegado por otro camino:
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sleepylavoisier
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Re: Chiretas montañesas, 2018.

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Gracias koler.
Me gusta más que mi procedimiento porque se basa en una ecuación fácil de recordar y que hemos de conocer:
E² = Eo² + (p•c)²
porque permite resolver el problema de manera más rápida y porque es más elegante, ya que no necesitamos echar mano del concepto artificial de masa relativista:
http://www.docentesconeducacion.es/view ... 416#p18393
Dejo una cita de Albert que ya puso hunk, en el enlace anterior, en nuestro foro:
In later years Einstein expressed his dislike of the idea of "relativistic mass":
It is not good to introduce the concept of the mass M = m/√(1 - v²/c²) of a moving body for which no clear definition can be given. It is better to introduce no other mass concept than the ’rest mass’ m. Instead of introducing M it is better to mention the expression for the momentum and energy of a body in motion.
— Albert Einstein in letter to Lincoln Barnett, 19 June 1948 (quote from L. B. Okun (1989), p. 42[2])
sleepylavoisier
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Re: Chiretas montañesas, 2018.

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Buenos días.
Voy a recortar aquí un fleco que quedó suelto en:
http://www.docentesconeducacion.es/view ... 599#p31536
antes de que acabe el año…
Pete14 escribió:En el problema 3, no seria más lógico formar un tampón con ácido fosfórico y sosa, por ejemplo?
¿Por qué no?, pero en el enunciado de la chireta 3 (opción A) de Química:
https://drive.google.com/open?id=1sk2eC ... JuoAF-i6_a
para nada hacen referencia a la sosa. Únicamente hablan del ortofosfórico cuya concentración, bajo el supuesto de volúmenes aditivos, sería:

C1 = [H3PO4]o = 0.250 L • 0,01 mol/L / (0,250 L+0,150 L) = 0,0025 mol / 0,400 L = 0,00625 M

Y también del hidrogenofosfato sódico (perdón, de sodio…):

C2 = [Na2HPO4]o = 0,150 L • 0,25 mol/L / 0,400 L = 0,0375 mol / 0,400 L = 0,09375 M

Mirando las constantes de acidez, en plan químico analítico (y biólogo, si me apretáis), creo que podemos escribir:
H3PO4 + HPO4²¯ → 2 H2PO4¯
Co: 0,00625; 0,09375; ----
Ceq: ----; 0,9375-0,00625=0,0875; 2•0,00625=0,0125
Y entonces, planteando la segunda ionización del fosfórico con K2 = 6,2•10^-8:
H2PO4¯ ↔ HPO4²¯ + H+
Co: 0,0125; 0,0875;
Ceq: 0,0125-x; 0,0875+x; x

El bajo valor de K2 nos empuja a despreciar x frente a las concentraciones Co y sería posible escribir:
K2 = [HPO4²¯ ][H+]/[H2PO4¯]
6,2•10^-8 ≈ 0,0875•x/0,0125
[H+] = x ≈ 6,2•10^-8 • 0,0125 / 0,0875 = 8,857142857•10^-9 M
Por lo que pH=-log 8,857142857•10^-9=8,052706351
3.1) pH = 8,05
Los que somos químicos tenemos pasión por Henderson-Hasselbalch y también podríamos haber escrito:
pH = - log K2 + log [HPO4²¯ ] / [H2PO4¯] = - log 6,2•10^-8 + log (0,0875/0,125)
para llegar a la misma solución, pero queda más guay, ¿no?

Siempre que hago problemas de este tipo oigo una vocecilla en mi interior que me dice:
¿Estás seguro?, ¿te das cuenta de la cantidad de aproximaciones que has hecho? Anda sleepy, calcúlalo exacto:
http://www.docentesconeducacion.es/view ... =92&t=4014
Así que utilizando las preceptivas ecuaciones de conservación de la materia, de la carga eléctrica, la autoprotólisis del agua y las expresiones de las tres constantes de acidez se llega a la siguiente quíntica:

[H+]+2•C2=(C1+C2)•{K1•[H+]²+2•K1•K2•[H+]+3•K1•K2•K3}/{[H+]³+K1•[H+]²+K1•K2•[H+]+K1•K2•K3} + Kw/[H+]
Resolviendo con el todopoderoso Wolfram:
https://www.wolframalpha.com/input/?i=x ... %5E-14%2Fx
gracias a Dios, nos conduce al mismo resultado, de ocho, para el pH.
Entonces el apartado 3.2) está chupado (no sé el motivo por el que separan H de Cl, con un espacio, en el clorhídrico del enunciado):
se añade [HCl]o = [H+]o = 0,001 mol / 0,4 L = 0,0025 M
Como K2 es pequeñita:
H2PO4¯ ← HPO4²¯ + H+
Co: 0,0125 0,0875 0,0025
Ceq: 0,0125+0,0025=0,015; 0,0875-0,0025=0,085; ---
Aplico a nuestros estimados Henderson-Hasselbalch:
pH = - log K2 + log [HPO4²¯ ] / [H2PO4¯] = - log 6,2•10^-8 + log (0,085/0,15) = 7,960935977
3.2) pH = 7,96
Para clorhídrico solitario: pH = - log 2,5•10^-3 = 2,602059991
pH = 2,60 (con HCl únicamente)


Pete14 escribió:En el problema 4, como calculáis la formula a partir de las masas de los dos sulfatos, de potasio y magnesio? Gracias
En la chireta 4A de Química, llamemos X a los moles (perdón mol…) de sulfato potásico e Y a los moles de sulfato magnésico presentes en el mineral, además habrá agua en su estructura cristalina. La calcinación elimina agua de hidratación en el mineral. Como H2O=18,0 g/mol, los moles de agua de hidratación extraídos serán:
(1,0210 g – 0,7469 g) / 18 g/mol = 0,2741 / 18 mol de H2O
Teniendo en cuenta las masas molares:
K2SO4 = 174,2 g / mol
MgSO4 = 120,3 g/mol
BaSO4 = 233,3 g/mol
Entonces podemos plantear un sistema de dos ecuaciones con dos incógnitas::
174,2 • X + 120,3 • Y = 0,7469
X + Y = 1,1836/233,3
Al resolver nos damos cuenta que la relación molar de ambos sulfatos, el de potasio y el de magnesio, es 1 a 1 en el mineral:
X = 0,002534 mol K2SO4
Y = 0,0025393 mol de MgSO4
X/Y ≈ 1
Y que la relación molar con respecto al agua de cristalización:
mol H2O/X ≈ mol H2O/Y ≈ 6 mol H2O por cada uno de los moles de sulfatos.
Así que, a mí la fórmula, me sale un sulfato doble hexahidratado, es la Schönita:
K2SO4 • MgSO4 • 6 H2O

Aprovecho para felicitaros la Navidad, pasadlo bien porque nos lo merecemos.
https://www.youtube.com/watch?v=wGXZOWNao2M
Última edición por sleepylavoisier el 18 Dic 2018, 11:34, editado 3 veces en total.
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Re: Chiretas montañesas, 2018.

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sleepylavoisier escribió:Buenos días.
Voy a recortar aquí un fleco que quedó suelto en:
viewtopic.php?f=92&t=3599#p31536
antes de que acabe el año…

Pete14 escribió:
En el problema 3, no seria más lógico formar un tampón con ácido fosfórico y sosa, por ejemplo?
Hola, sin entrar en la resolución de Sleepy, que no he mirado, pero seguro que está perfecta como siempre.
Comentar que la mejor manera de preparar el tampón es tal y como indican en el enunciado con dihidrogenofosfato/hidrogenofosfato. El motivo es que al hacerlo de esta manera el pH sale prácticamente ajustado y simplemente hay que hacer algún retoque (si fuese necesario) con una pequeña cantidad de sosa o fosfórico.
Si lo haces con fosfórico y sosa, el resultado es el mismo pero normalmente tardas más ya que la operación de ajustar el pH es más tediosa.
Saludos
sleepylavoisier
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Re: Chiretas montañesas, 2018.

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john escribió:Buenas tardes, alguien sabe hacer el ejercito 3.2 de la opción B de Aragón de 2018? (termoquimica y equilibrio). Gracias y un saludo
http://www.docentesconeducacion.es/view ... 506#p31922

Buenas tardes, john, en este examen de 2018: https://drive.google.com/open?id=1sk2eC ... JuoAF-i6_a

T1 = 340 + 273,15 = 613,15 K

T2 = 400 + 273,15 = 673,15 K

En chireta 3.1 aplico van’t Hoff para calcular la constante de equilibrio a 400 ºC:

K2 = K1 • exp [ (ΔHº/R) • (1/T1 – 1/T2) ]

ΔHº = - 258 - 393,52 - (- 751) = 99,48 kJ / mol CdCO3 = 99480 J / mol

K1 = Pco2 a 340 ºC = 330 mm de Hg

K2 = 330 • exp [ (99480/8,314472) • (1/613,15 – 1/673,15) ] = 1878,802227 mm de Hg

K2 = Pco2 a 400 ºC = 1878,802227 mm de Hg

Aplico ecuación de los gases perfectos (con MCdCO3 = 112,4 + 12,01 + 3•16,00 = 172,41 g/mol; V=0,1 L; R=0,08205746 atm•L•mol¯¹•K¯¹; T=T2=673,15 K):

Pco2 • V = (m/M) • R • T

m = Pco2 • V • M / ( R • T ) = (1878,802227 / 760)•0,1• 172,41 / (0,08205746 • 673,15) = 0,771613835 g

3.1) m = 772 mg de CdCO3 se descomponen.

Espero no equivocarme, pero creo que la chireta 3.2 es más sencilla todavía y se ventila en un periquete porque la presión parcial del CO2 en el recipiente abierto (asumimos unos 760 mm de Hg de presión atmosférica, Pt), siguiendo a Dalton:

Pco2 = Xco2 • Pt = 0,01 • 760 = 7,6 mm de Hg

Ahora bien, la Pco2 de equilibrio a 340 ºC la dan como dato:

330 mm de Hg>>>7,6 mm de Hg

así que, siguiendo a Le Châtelier, con un 1,00 % de CO2 no evitamos que se descomponga el carbonato ni de coña.

Un saludo.
john

Re: Chiretas montañesas, 2018.

Mensaje sin leer por john »

gracias. pero mi duda es, si en el recipiente el carbonato esta a 340ºC y el CO2 suponemos que esta a temperatura ambiente, podemos comparar k y Q de diferentes temperaturas?
Jal
#8 Piolín
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Re: Chiretas montañesas, 2018.

Mensaje sin leer por Jal »

john escribió:gracias. pero mi duda es, si en el recipiente el carbonato esta a 340ºC y el CO2 suponemos que esta a temperatura ambiente, podemos comparar k y Q de diferentes temperaturas?
Hola John, yo interpretaría que el CO2 también esta a 340ºC. No veo que del enunciado se deduzca otra cosa, ten en cuenta que la capacidad calorífica del aire es muy pequeña y que no hablan de ventilación forzada.
Voy a ver si me lo hago antes de dormir....
Saludos
Jal
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Re: Chiretas montañesas, 2018.

Mensaje sin leer por Jal »

Hecho. Coincido en todo con a resolución de Sleepy.
Me refiero al 3.2 del 2018.
Zzzzz
Jal
#8 Piolín
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Re: Chiretas montañesas, 2018.

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12
sleepylavoisier
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Re: Chiretas montañesas, 2018.

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Jal
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Re: Chiretas montañesas, 2018.

Mensaje sin leer por Jal »

:lol: :lol: Perdón se me fue la pinza... :lol: :lol:
Pero de elegir un número aposta elegiría el 73
Saludos y ánimo
sleepylavoisier
#10 Goku
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Re: Chiretas montañesas, 2018.

Mensaje sin leer por sleepylavoisier »

¿Qué tal la cuesta de enero?, estimados compañeros. Bien, espero…
Voy a intentar liquidar la última chireta de la opción B, que se acaban las rebajas y no nos movemos.
https://drive.google.com/open?id=1sk2eC ... JuoAF-i6_a
Es la 4B del agua oxigenada. Pienso que sencilla, aunque en 4.1), ya tenemos a la IUPAC dando por saco…, porque en el enunciado encontramos las palabras fatídicas: “…en condiciones normales”. Bueno, si son CN, pues p=1 atm y T=273,15 K, ¿no?
2 H2O2 → 2 H2O + O2
n O2 = P•V / (R•T) = 1•10 / (0,082•273) = 0,446707763 moles (perdón, mol…)
Así que: [H2O2] = 2 moles H2O2 / mol O2 • 0,446707763 moles O2 / L disolución = 0,893415527 M
[H2O2] = 0,89 M
Ahora bien, uno lleva grabado, a fuego lento, en el cerebro esto (STP):
http://goldbook.iupac.org/html/S/S06036.html
Entonces hay que escribir algo así:
n O2 = P•V / (R•T) = (100000/101325)•10 / (0,082•273) = 0,440866285 moles.
[H2O2] = 2 mol H2O2 / mol O2 • 0,440866285 mol O2 / L disolución = 0,881732571 M
[H2O2] = 0,88 M
¿Qué ponemos: 0,89 ó 0,88? Vosotros me diréis, porque yo me lavo las manos a lo Poncio Pilato, que uno ya está muy desfasado en estos temas.

A ver el 4.2):
Reducción catódica:
MnO4¯ + 8 H+ + 5 e¯ → Mn²+ + 4 H2O
Oxidación anódica:
H2O2 → O2 + 2 H+ + 2 e¯
La primera por dos y la segunda por cinco, sumando:
2 MnO4¯ + 6 H+ + 5 H2O2 → 2 Mn²+ + 5 O2 + 8 H2O
Añadimos tres aniones sulfato y dos cationes potasio, en cada miembro reaccionante, para reorganizar y llegar a:
2 KMnO4 + 3 H2SO4 + 5 H2O2 → 2 MnSO4 + K2SO4 + 5 O2 + 8 H2O
Claro que: miliequivalentes H2O2 = miliequivalentes KMnO4
V (H2O2) • N (H2O2) = V (KMnO4) • N (KMnO4)
Normalidad KMnO4 = 0,10 • 5 = 0,50 N
V (H2O2) • 2 • [H2O2] = V (KMnO4) • N (KMnO4)
[H2O2] = V (KMnO4) • N (KMnO4) / ( 2 • V (H2O2) ) = 0,50 • 40 / ( 2 • 25)
[H2O2] = 0,40 M
Oxidante: KMnO4
Reductor: H2O2

Vamos con el penúltimo apartado 4.3):
*Ecuación cinética para la descomposición del agua oxigenada
V = - dC/dt = k • C^n
siendo C = [H2O2]

*Ecuaciones integradas de velocidad:
• Orden nulo, n=0:
- dC/dt = k • C°= k
- ∫dC = k • ∫dt (límites de integración: superiores C y t e inferiores Co y 0)
Co – C = k•t ⇒ C = Co - k•t

• Primer orden, n=1:
- dC/dt = k • C¹= k • C
- ∫ dC/C = k • ∫dt (límites de integración: superiores C y t e inferiores Co y 0)
ln (Co/C) = k•t ⇒ C = Co • exp (-k•t)

• Segundo orden, n=2:
- dC/dt = k • C²
- ∫ dC/C² = k • ∫dt (límites de integración: superiores C y t e inferiores Co y 0)
1/C – 1/Co = k•t ⇒ 1/C = 1/Co + k•t ⇒ C = [(1/Co) + k•t)]¯¹

Finalizamos con las representaciones gráficas en 4.4), efectuando las correspondientes regresiones lineales:
• Orden nulo, n=0, C versus t:
Linear fit {0,.4},{200,.32},{400,.26},{600,.21},{800,.17},{1000,.14},{1200,.11},{1600,.07},{2000,.05}
https://www.wolframalpha.com/input/?i=L ... 000,.05%7D

• Primer orden, n=1, ln(Co/C) versus t:
Linear fit {0,0},{200,ln(.4/.32)},{400,ln(.4/.26)},{600,ln(.4/.21)},{800,ln(.4/.17)},{1000,ln(.4/.14)},{1200,ln(.4/.11)},{1600,ln(.4/.07)},{2000,ln(.4/.05)}
https://www.wolframalpha.com/input/?i=L ... %2F.05)%7D

• Segundo orden, n=2, 1/C versus t
Linear fit {0,1/.4},{200,1/.32},{400,1/.26},{600,1/.21},{800,1/.17},{1000,1/.14},{1200,1/.11},{1600,1/.07},{2000,1/.05}
https://www.wolframalpha.com/input/?i=L ... 1%2F.05%7D

A la vista de las gráficas queda claro que la reacción es de primer orden (n=1).
Podemos calcular la constante de velocidad, k = ln(Co/C) / t, para cada valor de C tabulado:

k1 = ln(0,4/0,32) / 200 = 0,001115717757 min¯¹
k2 = ln(0,4/0,26) / 400 = 0,00107695729 min¯¹
k3 = ln(0,4/0,21) / 600 = 0,001073928361 min¯¹
k4 = ln(0,4/0,17) / 800 = 0,001069582638 min¯¹
k5 = ln(0,4/0,14) / 1000 = 0,001049822125 min¯¹
k6 = ln(0,4/0,11) / 1200 = 0,001075820151 min¯¹
k7 = ln(0,4/0,07) / 1600 = 0,001089355816 min¯¹
k8 = ln(0,4/0,05) / 2000 = 0,001039720771 min¯¹

Mirando los números se comprende fácilmente que la constante de velocidad con su incertidumbre es:
k = 0,0011 ± 0,0001 min¯¹

En fin, compañeros, si no me he equivocado (agradezco revisión, como siempre), únicamente nos queda la chiretita 1A de Física (parece sencilla) para finiquitar estos exámenes, ¿algún maño valiente se arranca?...
sleepylavoisier
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Re: Chiretas montañesas, 2018.

Mensaje sin leer por sleepylavoisier »

sleepylavoisier escribió: ...
En fin, compañeros, si no me he equivocado (agradezco revisión, como siempre), únicamente nos queda la chiretita 1A de Física (parece sencilla) para finiquitar estos exámenes, ¿algún maño valiente se arranca?...
jubilado escribió:Me he puesto a hacer el problema 1 de la opción A del 2018 y me han surgido algunas dudas que quisiera aclarar:
1. ¿La intensidad en un punto es la suma de las intensidades debidas a todas las ondas que interfieren en ese punto? Yo creo que sí pero seguro que hay alguien que me saca de mi error.
2. En la gráfica que nos da el enunciado ¿no falta una escala de intensidades ? o tenemos que ponerla nosotros teniendo en cuenta que la intensidad umbral debe corresponder a o dB para una frecuencia de 1000 Hz.

Esperaré pacientemente vuestras aclaraciones. Saludos y gracias
http://www.docentesconeducacion.es/view ... 599#p32093
sleepylavoisier
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Re: Chiretas montañesas, 2018.

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Buenas noches, jubilado.
Creo que la respuesta a tu primera pregunta es negativa, echa un ojo a la resolución de estos problemas:
http://www4.uva.es/goya/Intranet/Pages/ ... &p_tema=16

Pienso que la respuesta a tu segunda pregunta es afirmativa, hemos de notar en las curvas que a 1 kHz los fon coinciden con los dB y que la parte inferior gris del gráfico delimita el umbral de audición (y la superior el del dolor).

Saludos.
jubilado
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Re: Chiretas montañesas, 2018.

Mensaje sin leer por jubilado »

¡Cuánto aprendemos de los que saben!
Muchas gracias Sleepylavoisier por tu ayuda. No estaba yo muy convencido de mi solución, que corregiré ya mismo.

Un saludo
sleepylavoisier
#10 Goku
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Re: Chiretas montañesas, 2018.

Mensaje sin leer por sleepylavoisier »

Muchas gracias, jubilado, pero ya sabes que en este foro no hay nadie que no se haya equivocado (yo el primero), es más, valoro mucho nuestras equivocaciones pues nos hacen aprender a todos (a mí el primero).
A veces traslado estas reflexiones pensando en mis alumnos, y recapacito sobre el tema, sospechando que quizá nos estemos equivocando en los procesos de enseñanza-aprendizaje que llevamos a cabo en las aulas, porque penalizamos mucho los errores, lo cual me parece bien para aquellos alumnos que pasan de todo. Pero para los estudiantes que están interesados y enganchados en nuestras clases, quizás deberíamos premiar sus equivocaciones.

Ya que ando por aquí, finiquito este hilo escribiendo mi resolución (agradezco revisión) y mis resultados a esta última chireta 1A que nos quedaba pendiente para liquidar completamente estos dos exámenes.
Cuando se trata de ondas síncronas me gusta utilizar, para analizar su interferencia, un diagrama de fasores como el que podemos encontrar en el tomo II del Alonso-Finn, página 889, figura 22-2:

https://es.slideshare.net/hamiltonricar ... m_search=1

pues nos permite calcular la amplitud resultante, A, como consecuencia de la interferencia de las dos ondas armónicas en el punto considerado y cuyas amplitudes son A1 y A2. Con este diagrama solo hay que usar el teorema del coseno para calcular A como resultado del módulo de la suma vectorial de ambos fasores, correspondientes a A1 y A2:

A² = A1² + A2² + 2•A1•A2•cos δ

Puesto que la intensidad de la onda es directamente proporcional al cuadrado de la amplitud:

I α A² ⇒ I = I1 + I2 + 2 • √(I1•I2) • cos δ

Teniendo en cuenta que tratamos con ondas de envolvente esférica:

I1 = P1 / S1 = P1 / 4π•r1² ; I2 = P2 / S2 = P2 / 4π•r2²

Si las ondas recorren diferentes caminos hasta llegar al punto de interferencia que nos interesa, la diferencia de espacio recorrido será Δr y entonces estarán desfasadas:

δ = k•Δr
siendo k el número de ondas, quiero decir, el número de onda circular o angular:
k = 2π/λ

Como la velocidad del sonido, c, es el producto de la frecuencia, f, por la longitud de onda, λ: λ=c/f

Entonces: k = 2π/(c/f) = 2π•f/c ⇒ δ = 2π•f•Δr/c

De esta manera, sustituyendo en la ecuación de I todas estas expresiones, la de I1, I2 y δ; la intensidad del sonido pedida en 1.1) queda:

I = P1 / (4π•r1²) + P2 / (4π•r2²) + 2 • √[P1 / (4π•r1²) • P2 / (4π•r2²)] • cos (2π•f•Δr / c) = 0,0012/(4π•4²) + 0,0018/(4π•3²) + 2•√[0,0012/(4π•4²)•0,0018/(4π•3²)] • cos [2π•200•(4-3)/ 330] = 6,561727586•10^-6 W/m²
I = 6,6•10^-6 W/m²

En el apartado 1.2) la cosa pinta más fácil aún porque, puesto que ambos altavoces vibran en fase, las ondas sonoras llegan al punto medio también en fase (no hay diferencia de caminos) y entonces la amplitud (interferencia constructiva) se refuerza al doble:

A = A1 + A2

Como ambos emiten con la misma potencia de 1,0 mW, A1=A2

A = 2•A1 ⇒ A² = (2•A1)² = 4•A1² = 4•A2²

Ya que I α A²:

I = 4•I1 = 4•I2

Como I1=I2=P/(4π•r²) sustituimos en la ecuación de I para obtener la intensidad del sonido combinado de ambos altavoces en el punto medio entre ambos:

I = 4•P/(4π•r²)

Pero nos piden el nivel de sensación sonora, pasamos entonces de la intensidad acústica, I, en la escala lineal W/m², al nivel de intensidad acústica en decibelios (dB) con la escala logarítmica:

β= 10•log (I/Io) = 10•log [4•P/(4π•r²•Io)] = 10•log [4•0,0010/(4π•2²•10^-12)] = 79,00790136 dB

Ahora observamos las curvas isofónicas, entramos en el gráfico con abscisa 40 Hz y ordenada 79 dB y nos vamos a parar a la curva isofónica de:

nivel de sensación sonora = 60 fonios

Acabo con el apartado 1.3); por ejemplo, yo haría una práctica como:

https://www.youtube.com/watch?v=4X0cOF2qAKI

con los altavoces en vez de diapasones (bueno…, yo utilizaría diapasones que estoy más anticuado y me gustan más…).

Saludos y feliz final de puente, compañeros.
ElGatoDeSchrodinger
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Re: Chiretas montañesas, 2018.

Mensaje sin leer por ElGatoDeSchrodinger »

sleepylavoisier escribió: 04 Feb 2019, 01:14 ¿Qué tal la cuesta de enero?, estimados compañeros. Bien, espero…
Voy a intentar liquidar la última chireta de la opción B, que se acaban las rebajas y no nos movemos.
https://drive.google.com/open?id=1sk2eC ... JuoAF-i6_a
Es la 4B del agua oxigenada. Pienso que sencilla, aunque en 4.1), ya tenemos a la IUPAC dando por saco…, porque en el enunciado encontramos las palabras fatídicas: “…en condiciones normales”. Bueno, si son CN, pues p=1 atm y T=273,15 K, ¿no?
2 H2O2 → 2 H2O + O2
n O2 = P•V / (R•T) = 1•10 / (0,082•273) = 0,446707763 moles (perdón, mol…)
Así que: [H2O2] = 2 moles H2O2 / mol O2 • 0,446707763 moles O2 / L disolución = 0,893415527 M
[H2O2] = 0,89 M
Ahora bien, uno lleva grabado, a fuego lento, en el cerebro esto (STP):
http://goldbook.iupac.org/html/S/S06036.html
Entonces hay que escribir algo así:
n O2 = P•V / (R•T) = (100000/101325)•10 / (0,082•273) = 0,440866285 moles.
[H2O2] = 2 mol H2O2 / mol O2 • 0,440866285 mol O2 / L disolución = 0,881732571 M
[H2O2] = 0,88 M
¿Qué ponemos: 0,89 ó 0,88? Vosotros me diréis, porque yo me lavo las manos a lo Poncio Pilato, que uno ya está muy desfasado en estos temas.

A ver el 4.2):
Reducción catódica:
MnO4¯ + 8 H+ + 5 e¯ → Mn²+ + 4 H2O
Oxidación anódica:
H2O2 → O2 + 2 H+ + 2 e¯
La primera por dos y la segunda por cinco, sumando:
2 MnO4¯ + 6 H+ + 5 H2O2 → 2 Mn²+ + 5 O2 + 8 H2O
Añadimos tres aniones sulfato y dos cationes potasio, en cada miembro reaccionante, para reorganizar y llegar a:
2 KMnO4 + 3 H2SO4 + 5 H2O2 → 2 MnSO4 + K2SO4 + 5 O2 + 8 H2O
Claro que: miliequivalentes H2O2 = miliequivalentes KMnO4
V (H2O2) • N (H2O2) = V (KMnO4) • N (KMnO4)
Normalidad KMnO4 = 0,10 • 5 = 0,50 N
V (H2O2) • 2 • [H2O2] = V (KMnO4) • N (KMnO4)
[H2O2] = V (KMnO4) • N (KMnO4) / ( 2 • V (H2O2) ) = 0,50 • 40 / ( 2 • 25)
[H2O2] = 0,40 M
Oxidante: KMnO4
Reductor: H2O2

Vamos con el penúltimo apartado 4.3):
*Ecuación cinética para la descomposición del agua oxigenada
V = - dC/dt = k • C^n
siendo C = [H2O2]

*Ecuaciones integradas de velocidad:
• Orden nulo, n=0:
- dC/dt = k • C°= k
- ∫dC = k • ∫dt (límites de integración: superiores C y t e inferiores Co y 0)
Co – C = k•t ⇒ C = Co - k•t

• Primer orden, n=1:
- dC/dt = k • C¹= k • C
- ∫ dC/C = k • ∫dt (límites de integración: superiores C y t e inferiores Co y 0)
ln (Co/C) = k•t ⇒ C = Co • exp (-k•t)

• Segundo orden, n=2:
- dC/dt = k • C²
- ∫ dC/C² = k • ∫dt (límites de integración: superiores C y t e inferiores Co y 0)
1/C – 1/Co = k•t ⇒ 1/C = 1/Co + k•t ⇒ C = [(1/Co) + k•t)]¯¹

Finalizamos con las representaciones gráficas en 4.4), efectuando las correspondientes regresiones lineales:
• Orden nulo, n=0, C versus t:
Linear fit {0,.4},{200,.32},{400,.26},{600,.21},{800,.17},{1000,.14},{1200,.11},{1600,.07},{2000,.05}
https://www.wolframalpha.com/input/?i=L ... 000,.05%7D

• Primer orden, n=1, ln(Co/C) versus t:
Linear fit {0,0},{200,ln(.4/.32)},{400,ln(.4/.26)},{600,ln(.4/.21)},{800,ln(.4/.17)},{1000,ln(.4/.14)},{1200,ln(.4/.11)},{1600,ln(.4/.07)},{2000,ln(.4/.05)}
https://www.wolframalpha.com/input/?i=L ... %2F.05)%7D

• Segundo orden, n=2, 1/C versus t
Linear fit {0,1/.4},{200,1/.32},{400,1/.26},{600,1/.21},{800,1/.17},{1000,1/.14},{1200,1/.11},{1600,1/.07},{2000,1/.05}
https://www.wolframalpha.com/input/?i=L ... 1%2F.05%7D

A la vista de las gráficas queda claro que la reacción es de primer orden (n=1).
Podemos calcular la constante de velocidad, k = ln(Co/C) / t, para cada valor de C tabulado:

k1 = ln(0,4/0,32) / 200 = 0,001115717757 min¯¹
k2 = ln(0,4/0,26) / 400 = 0,00107695729 min¯¹
k3 = ln(0,4/0,21) / 600 = 0,001073928361 min¯¹
k4 = ln(0,4/0,17) / 800 = 0,001069582638 min¯¹
k5 = ln(0,4/0,14) / 1000 = 0,001049822125 min¯¹
k6 = ln(0,4/0,11) / 1200 = 0,001075820151 min¯¹
k7 = ln(0,4/0,07) / 1600 = 0,001089355816 min¯¹
k8 = ln(0,4/0,05) / 2000 = 0,001039720771 min¯¹

Mirando los números se comprende fácilmente que la constante de velocidad con su incertidumbre es:
k = 0,0011 ± 0,0001 min¯¹

En fin, compañeros, si no me he equivocado (agradezco revisión, como siempre), únicamente nos queda la chiretita 1A de Física (parece sencilla) para finiquitar estos exámenes, ¿algún maño valiente se arranca?...

Buenas tardes y Feliz Año sleepylavoisier

Andaba repasando los ejercicios de Cinética y en el apartado 4.c, algo sencillo como plantear las ecuaciones integradas de la velocidad para órdenes de reacción 0,1 y 2 me ha chocado que por un lado has planteado la reacción de descomposición del agua oxigenada como 2 H2O2 → 2 H2O + O2 , pero luego no has tenido en cuenta los coeficientes estequiométricos al plantear la velocidad de descomposición del H2O2, es decir, sería - 1/2 dC/dt.
No sé si me equivoco pero revisando ejercicios pasados siempre hacíais referencia a realizarlo de esta manera, me viene a la cabeza el ejercicio 5 de Galicia 2017 de Cinética.
A lo mejor hay algo que se me escapa pero no soy capaz de verlo.

¡¡Muchas gracias por vuestra ayuda, tiempo y esfuerzo!!
sleepylavoisier
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Re: Chiretas montañesas, 2018.

Mensaje sin leer por sleepylavoisier »

Buenas noches y Feliz Año, ElGatoDeSchrodinger
Desde luego que cuando escribí las ecuaciones estaba pensando en lo que ponen en todos los libros para una descomposición:
A→ productos, a nadie se le suele ocurrir meter un 2A que moleste, a no ser que te obliguen en el enunciado escribiéndote la reacción con determinados coeficientes estequiométricos, tal y como ocurre, si no recuerdo mal, en el 5 gallego de 2007 que comentas.
Gracias por la puntualización porque sí, sería conveniente indicar la estequiometría que se utiliza.
Saludos.
ElGatoDeSchrodinger
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Re: Chiretas montañesas, 2018.

Mensaje sin leer por ElGatoDeSchrodinger »

sleepylavoisier escribió: 08 Ene 2021, 01:47 Buenas noches y Feliz Año, ElGatoDeSchrodinger
Desde luego que cuando escribí las ecuaciones estaba pensando en lo que ponen en todos los libros para una descomposición:
A→ productos, a nadie se le suele ocurrir meter un 2A que moleste, a no ser que te obliguen en el enunciado escribiéndote la reacción con determinados coeficientes estequiométricos, tal y como ocurre, si no recuerdo mal, en el 5 gallego de 2007 que comentas.
Gracias por la puntualización porque sí, sería conveniente indicar la estequiometría que se utiliza.
Saludos.
Aclarado, ¡Muchas gracias!
china2
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Re: Chiretas montañesas, 2018.

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sleepylavoisier escribió: 21 Oct 2018, 22:17 Muchas gracias hunk, encomiable el trabajo que estás haciendo recuperando todos los enunciados de opos 2018:
https://drive.google.com/open?id=1sk2eC ... JuoAF-i6_a
Muy agradecido también a koler por sus excelentes resoluciones a las chiretas montañesas 2A y 2B, un lujo para nuestro foro:
viewtopic.php?f=92&t=3599#p31489
Ya que a algunos profesores se nos prohíbe hacer cursos de partículas, tendremos que buscarnos la vida…Por ello, me he decidido a compartir mi resolución a la chireta de Huesca 1B de Física.
Pues parece fácil, la fuerza magnética es la centrípeta, y ya está:
F. Lorentz = F. centrípeta
e•v•B = m•v²/R
Pero cuidado compañeros, porque cancelando una v en cada miembro y despejando la velocidad me sale:
v = e•B•R/m = 0,200•0,0250•(3,00•10^8)²/511000 = 8,81•10^8 m/s > c = 3,00•10^8 m/s ;y, como Einstein levante la cabeza, nos cruje.
Parece que el electrón y el positrón van a toda leche y hay efectos relativistas considerables por lo que hemos de usar en m, una tal masa relativista:
m = Ɣ•mo
mo = masa en reposo, ojo con el dato que nos dan, Eo = 0,511 MeV = 511000•eV ; podemos expresarlo así: (Eo/e) = 511000 V
Ɣ = factor de Lorentz = 1/√(1-β²), donde β = velocidad relativista = v/c
Se puede comprobar que Ɣ•β = √(Ɣ² - 1)
De esta manera, igualando la fuerza de Lorentz a la centrípeta y cancelando una v, nos queda:
e•B = Ɣ•mo•v/R
Siguiendo a Einstein: mo=Eo/c² que podemos sustituir en la ecuación anterior:
e•B = Ɣ•(Eo/c²)•v/R = Ɣ•(v/c)•Eo/(c•R) = Ɣ•β•Eo/(c•R)
Sustituyendo la expresión de Ɣ•β comentada líneas arriba:
e•B = [√(Ɣ² - 1)]•Eo/(c•R)
√(Ɣ² - 1) = c•R•e•B / Eo
Elevando al cuadrado despejamos gamma:
[√(Ɣ² - 1)]² = (c•R•e•B / Eo)²
Ɣ = √[1+(c•R•e•B / Eo)²] = √{1+[c•R•B / (Eo/e)]²}
La energía de cada partícula será:
E = Ɣ•Eo = Ɣ•(Eo/e)•e = (Eo/e)•e•√{1+[c•R•B / (Eo/e)]²}
Como creamos un par:
Efotón = 2•E
h•c/λ = 2•(Eo/e)•e•√{1+[c•R•B / (Eo/e)]²}
Ecuación de la que, finalmente, despejamos la longitud de onda:
λ = h•c/[2•(Eo/e)•e] • {1+[c•R•B / (Eo/e)]²}^(-½)
Sustituyendo los datos:
h=6,63•10^-34 J•s ; e=1,60•10^-19 C ; c=3,00•10^8 m/s ; (Eo/e) = 511000 V
B = 0,200 T ; R = 2,50 cm = 0,0250 m
λ = 6,63•10^-34•3,00•10^8/(2•511000•1,60•10^-19)•[1+(3,00•10^8•0,0250•0,200/ 511000)²]^(-½)=3,922391913•10^-13 m
λ = 3,92•10^-13 m = 392 fm
Saludos.
pizarra.jpg
Hola Sleepy, a ver si me puedes decir lo que hago mal que no llego al resultado, Fc=Fm para hallar Ɣ = factor de Lorentz = 1/√(1-β²), despejo de esta ecuación la velocidad v y me queda que v2=(Ɣ2-1)c2/Ɣ2 ese valor de v lo sustituyo en:
moƔv=qBr y de aquí obtengo Ɣ=3,1 sabiendo que λ=h/qBr =7,99.10(-13) obtengo así la longitud de onda del electrón y del positrón y aplicando Ef=2moc2+2E obtengo un valor de λ=3,04 .10 (-13)m es parecido pero no igual, es correcto el procedimiento que he seguido?
sleepylavoisier
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Re: Chiretas montañesas, 2018.

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Buenas noches, china2.

Coincido en tu cálculo del factor de Lorentz:

ɣ = √ { [e·B·R/(mo·c)]² + 1 } = √ [ (0,200·0,0250·3,00·10^8/0,511·10^6)² + 1 ]

ɣ = 3,101079641

Pero no coincido en tu balance energético.

La energía del electrón y del positrón vale: E = ɣ·mo·c² y la del fotón el doble:

Ef = 2·E ⇒ h·c/λ = 2·ɣ·mo·c²

Despejamos λ y listo:

λ = h/(2·ɣ·mo·c) = 6,63•10^-34·3,00·10^8 / (2·3,101079641·0,511·10^6·1,60·10^-19)

λ = 3,922391913·10^-13 m

Nos vuelven a salir los 392 fm

Saludos.
china2
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Re: Chiretas montañesas, 2018.

Mensaje sin leer por china2 »

sleepylavoisier escribió: 16 Ene 2021, 01:07 Buenas noches, china2.

Coincido en tu cálculo del factor de Lorentz:

ɣ = √ { [e·B·R/(mo·c)]² + 1 } = √ [ (0,200·0,0250·3,00·10^8/0,511·10^6)² + 1 ]

ɣ = 3,101079641

Pero no coincido en tu balance energético.

La energía del electrón y del positrón vale: E = ɣ·mo·c² y la del fotón el doble:

Ef = 2·E ⇒ h·c/λ = 2·ɣ·mo·c²

Despejamos λ y listo:

λ = h/(2·ɣ·mo·c) = 6,63•10^-34·3,00·10^8 / (2·3,101079641·0,511·10^6·1,60·10^-19)

λ = 3,922391913·10^-13 m

Nos vuelven a salir los 392 fm

Saludos.
Vale, entonces esta formula, http://nuclear.fis.ucm.es/webgrupo/labo ... ctivamente. que es la que aplique no es correcta?
sleepylavoisier
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Re: Chiretas montañesas, 2018.

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Buenos días, china2.

Claro que es correcta la expresión que aparece en el enlace que amablemente has compartido:
http://nuclear.fis.ucm.es/webgrupo/labo ... ctivamente

Pero no me gusta nada cómo está escrita, aunque especifican claramente que E+ y E- son energías CINÉTICAS (lo de “respectivamente” sobra, porque E+ sería la del positrón y E- la del electrón, obvio). Es decir que la ecuación que nos has escrito:
china2 escribió: 15 Ene 2021, 18:01 Ef=2moc2+2E
sería correcta si E es la energía CINÉTICA del positrón o la CINÉTICA del electrón que es la misma. Pero en relatividad restringida denotamos por E a la energía TOTAL, no a la CINÉTICA.

Yo lo que hago para no confundir ambas energías es escribir la cinética como Ec o mejor como K y la total como E, de manera que tu balance energético, para que quede chulo, hay que escribirlo así:
Ef = 2·mo·c² + 2·K

Y acordarse de que la energía cinética relativista es:
K = (ɣ-1)·mo·c²
https://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3% ... elativista
https://www.calculisto.com/topics/relat ... ummary/508

Es decir, sustituyendo la expresión de K en tu balance energético:
Ef = 2·mo·c² + 2·(ɣ-1)·mo·c² = 2·mo·c² + 2·ɣ·mo·c² - 2·mo·c²

Así llegamos a la misma ecuación que he utilizado líneas arriba para efectuar el cálculo:
Ef = 2·ɣ·mo·c² = 2·E

Siendo E la energía total (no únicamente la cinética) del positrón o del electrón, que vale:
E = ɣ·mo·c²

Por otro lado, con tu ecuación:
china2 escribió: 15 Ene 2021, 18:01 λ=h/qBr
creo que estás echando mano de la dualidad de de de Broglie, pero el positrón y el electrón, en nuestro experimento mental, se comportan como partículas. Es el fotón el que se comporta como una onda y al que le puedo aplicar: Ef = h·f = h·c/λ

Un saludo.
china2
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Re: Chiretas montañesas, 2018.

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sleepylavoisier escribió: 16 Ene 2021, 13:20 Buenos días, china2.

Claro que es correcta la expresión que aparece en el enlace que amablemente has compartido:
http://nuclear.fis.ucm.es/webgrupo/labo ... ctivamente

Pero no me gusta nada cómo está escrita, aunque especifican claramente que E+ y E- son energías CINÉTICAS (lo de “respectivamente” sobra, porque E+ sería la del positrón y E- la del electrón, obvio). Es decir que la ecuación que nos has escrito:
china2 escribió: 15 Ene 2021, 18:01 Ef=2moc2+2E
sería correcta si E es la energía CINÉTICA del positrón o la CINÉTICA del electrón que es la misma. Pero en relatividad restringida denotamos por E a la energía TOTAL, no a la CINÉTICA.

Yo lo que hago para no confundir ambas energías es escribir la cinética como Ec o mejor como K y la total como E, de manera que tu balance energético, para que quede chulo, hay que escribirlo así:
Ef = 2·mo·c² + 2·K

Y acordarse de que la energía cinética relativista es:
K = (ɣ-1)·mo·c²
https://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3% ... elativista
https://www.calculisto.com/topics/relat ... ummary/508

Es decir, sustituyendo la expresión de K en tu balance energético:
Ef = 2·mo·c² + 2·(ɣ-1)·mo·c² = 2·mo·c² + 2·ɣ·mo·c² - 2·mo·c²

Así llegamos a la misma ecuación que he utilizado líneas arriba para efectuar el cálculo:
Ef = 2·ɣ·mo·c² = 2·E

Siendo E la energía total (no únicamente la cinética) del positrón o del electrón, que vale:
E = ɣ·mo·c²

Por otro lado, con tu ecuación:
china2 escribió: 15 Ene 2021, 18:01 λ=h/qBr
creo que estás echando mano de la dualidad de de de Broglie, pero el positrón y el electrón, en nuestro experimento mental, se comportan como partículas. Es el fotón el que se comporta como una onda y al que le puedo aplicar: Ef = h·f = h·c/λ

Un saludo.
Graaacias, ya veo que el error era más grave de lo que pensaba, aclarado ahora...
china2
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Re: Chiretas montañesas, 2018.

Mensaje sin leer por china2 »

Buenas, respecto al 3 del 98 (el 2 de valencia 2004 es muy parecido) he visto las resoluciones de fiquipedia y creo que todos los comentarios del foro, pero hay una cosa que no entiendo.. la elección de la pila sobre la que nos dan el potencia, es decir, viendo:
Cd/CdSO4(0,02 M)/H2(1 atm)/Pt
Fiquipedia supone que la sal no está saturada por lo que entiendo que los iones están disueltos.. por lo tanto yo consideraría:
Oxidación: Cd → Cd2+ + 2e
Reducción: 2H+ + 2e- → H2 (g)
Global : Cd + 2H+ → Cd2+ + H2 (g) y está seria la reacción global de la pila cuyo potencial es +0,38
Sin embargo la resolución de fiquipedia considera que la reacción de la pila a la que le corresponde potencial de +0,38 es:
Cd (s) + 2H+ + SO42- CdSO ⇄ 4 (s) + H2 (g)
Y eso es lo que no veo, si en el esquema de la pila hubiesen puesto Cd/CdSO4(s)/H2(1 atm)/Pt, pues si entendería esta como reacción global, pero en el caso del problema yo pondría la otra y no entiendo como hacer esa elección correctamente.

Y por otro lado, en el desarrollo de Fiquipedia, llega a que Eº(B)=Eº( A)−Eº(C), pero no sé se me hace que al sustituir en Eº( A) pone E( A), no? es decir el Eº( A)=0,45v y sin embargo la ec de Nernts... vamos me parece a mi..
Primero haya esta expresión del potencial de la reacción A, donde se ve que el potencial en condiciones estándar de esa reacción A es 0,45v:
E( A)=Eº( A)−0,061142log([Cd2+]PH2[ H+]2)=0,45−0,03057 log([Cd2+][H+]2)
Y luego toda esa expresión la sustituye aquí:
Eº(B)=Eº( A)−Eº(C)
está mezclando los potenciales o que es lo que no veo?

y por último una vez desarrolla la expresión anterior Eº(B)=0,07+0,03057 log([SO42-][H+]4[Cd2+]) y dice que en el equilibrio Eº(B)=0 y si no me equivoco en el equilibro el potencial estándar no tienen que ser cero no??? sería el potencial.. uff este problema no entiendo nada...
Jal
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Re: Chiretas montañesas, 2018.

Mensaje sin leer por Jal »

Hola china2,
Yo no le veo sentido a ese enunciado.
En primer lugar nos preguntan por la Kps de una sal soluble, luego nos dan la concentración en la que se encuentra esa sal, por lo que no se puede establecer el equilibrio de solubilidad...
Luego está el de valencia, en el que nos dan unas condiciones que no se corresponden con el enunciado, (dicen que en la cuba del Cd2+ hay H2SO4 a 0,02M, pero en el esquema de la pila eso no figura). Luego si haces los cálculos no se corresponde con la solubilidad real del CdSO4.
Yo creo que esos dos ejercicios están mal planteados...
Saludos
china2
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Re: Chiretas montañesas, 2018.

Mensaje sin leer por china2 »

Jal escribió: 18 Ene 2021, 08:34 Hola china2,
Yo no le veo sentido a ese enunciado.
En primer lugar nos preguntan por la Kps de una sal soluble, luego nos dan la concentración en la que se encuentra esa sal, por lo que no se puede establecer el equilibrio de solubilidad...
Luego está el de valencia, en el que nos dan unas condiciones que no se corresponden con el enunciado, (dicen que en la cuba del Cd2+ hay H2SO4 a 0,02M, pero en el esquema de la pila eso no figura). Luego si haces los cálculos no se corresponde con la solubilidad real del CdSO4.
Yo creo que esos dos ejercicios están mal planteados...
Saludos
Pues espero que sea esa la causa de que no me entere de una... :D :D , no obstante de modo general, con un esquema de pila en el que dan la concentración, el equilibrio seria Cd.......Cd2+ no?? para que sea Cd......CdSO4, deberían especificar en el esquema de la pila CdSO4(s), es que si no, no sé cuando se usan las especies disociadas y cuando no..
tolueno
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Re: Chiretas montañesas, 2018.

Mensaje sin leer por tolueno »

sleepylavoisier escribió: 04 Feb 2019, 01:14 Vamos con el penúltimo apartado 4.3):
*Ecuación cinética para la descomposición del agua oxigenada
V = - dC/dt = k • C^n
siendo C = [H2O2]

*Ecuaciones integradas de velocidad:
• Orden nulo, n=0:
- dC/dt = k • C°= k
- ∫dC = k • ∫dt (límites de integración: superiores C y t e inferiores Co y 0)
Co – C = k•t ⇒ C = Co - k•t

• Primer orden, n=1:
- dC/dt = k • C¹= k • C
- ∫ dC/C = k • ∫dt (límites de integración: superiores C y t e inferiores Co y 0)
ln (Co/C) = k•t ⇒ C = Co • exp (-k•t)

• Segundo orden, n=2:
- dC/dt = k • C²
- ∫ dC/C² = k • ∫dt (límites de integración: superiores C y t e inferiores Co y 0)
1/C – 1/Co = k•t ⇒ 1/C = 1/Co + k•t ⇒ C = [(1/Co) + k•t)]¯¹

Finalizamos con las representaciones gráficas en 4.4), efectuando las correspondientes regresiones lineales:
• Orden nulo, n=0, C versus t:
Linear fit {0,.4},{200,.32},{400,.26},{600,.21},{800,.17},{1000,.14},{1200,.11},{1600,.07},{2000,.05}
https://www.wolframalpha.com/input/?i=L ... 000,.05%7D

• Primer orden, n=1, ln(Co/C) versus t:
Linear fit {0,0},{200,ln(.4/.32)},{400,ln(.4/.26)},{600,ln(.4/.21)},{800,ln(.4/.17)},{1000,ln(.4/.14)},{1200,ln(.4/.11)},{1600,ln(.4/.07)},{2000,ln(.4/.05)}
https://www.wolframalpha.com/input/?i=L ... %2F.05)%7D

• Segundo orden, n=2, 1/C versus t
Linear fit {0,1/.4},{200,1/.32},{400,1/.26},{600,1/.21},{800,1/.17},{1000,1/.14},{1200,1/.11},{1600,1/.07},{2000,1/.05}
https://www.wolframalpha.com/input/?i=L ... 1%2F.05%7D

A la vista de las gráficas queda claro que la reacción es de primer orden (n=1).
Podemos calcular la constante de velocidad, k = ln(Co/C) / t, para cada valor de C tabulado:

k1 = ln(0,4/0,32) / 200 = 0,001115717757 min¯¹
k2 = ln(0,4/0,26) / 400 = 0,00107695729 min¯¹
k3 = ln(0,4/0,21) / 600 = 0,001073928361 min¯¹
k4 = ln(0,4/0,17) / 800 = 0,001069582638 min¯¹
k5 = ln(0,4/0,14) / 1000 = 0,001049822125 min¯¹
k6 = ln(0,4/0,11) / 1200 = 0,001075820151 min¯¹
k7 = ln(0,4/0,07) / 1600 = 0,001089355816 min¯¹
k8 = ln(0,4/0,05) / 2000 = 0,001039720771 min¯¹

Mirando los números se comprende fácilmente que la constante de velocidad con su incertidumbre es:
k = 0,0011 ± 0,0001 min¯¹

En fin, compañeros, si no me he equivocado (agradezco revisión, como siempre), únicamente nos queda la chiretita 1A de Física (parece sencilla) para finiquitar estos exámenes, ¿algún maño valiente se arranca?...
ElGatoDeSchrodinger escribió: 03 Ene 2021, 17:40


Buenas tardes y Feliz Año sleepylavoisier

Andaba repasando los ejercicios de Cinética y en el apartado 4.c, algo sencillo como plantear las ecuaciones integradas de la velocidad para órdenes de reacción 0,1 y 2 me ha chocado que por un lado has planteado la reacción de descomposición del agua oxigenada como 2 H2O2 → 2 H2O + O2 , pero luego no has tenido en cuenta los coeficientes estequiométricos al plantear la velocidad de descomposición del H2O2, es decir, sería - 1/2 dC/dt.
No sé si me equivoco pero revisando ejercicios pasados siempre hacíais referencia a realizarlo de esta manera, me viene a la cabeza el ejercicio 5 de Galicia 2017 de Cinética.
A lo mejor hay algo que se me escapa pero no soy capaz de verlo.

¡¡Muchas gracias por vuestra ayuda, tiempo y esfuerzo!!
Buenas tardes a todos :)
Vengo de hacer este ejercicio. Confieso que también he integrado con ese dos, entiendo que siempre y cuando coincida con la relación estequiométrica descrita, no tiene más problema.
Por otro lado, aporto mi versión del ejercicio en el apartado de cinética. Para el cálculo de la constante y de su error he utilizado otro sistema, con el que obtengo un error relativo algo más alto. Me parece que ambos métodos son correctos, a falta de poder usar herramientas de cálculo más potentes.
En lugar de calcular una constante para cada par de valores, he hecho una regresión lineal (con la calculadora) y he obtenido 5.2792E-4 min-1 (la mitad que el valor de sleepy por eso del coeficiente). Por otro lado, he aplicado la progresión de errores, en este caso, el error de la constante depende de una sola variable (la concentración), por lo que aplico:
prop errors.PNG
prop errors.PNG (22.88 KiB) Visto 6426 veces
Calculando con la segunda pareja de valores para t y [H2O2], obtengo 7.81E-5 min-1. Con los demás pares se obtienen valores cada vez más pequeños, por lo que elijo el mayor (siguiendo la triste hipótesis pesimista de la propagación de errores), y me queda: k = (5.2792 ± 0.781)E-4 min-1, que en cifras significativas queda como k = (5.3 ± 0.8)E-4 min-1. Como veis, es un error relativo alrededor del 15%, mientras que con el método de la media queda en el 10%.
ElGatoDeSchrodinger
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Re: Chiretas montañesas, 2018.

Mensaje sin leer por ElGatoDeSchrodinger »

Buenas tardes Tolueno
Coincido en el valor de la constante, para una cinética de orden 2. También lo calculé con regresión lineal con calculadora.
Como bien comentas nos sale la mitad que la constante que obtiene sleepylavoisier por el hecho de considerar el coeficiente estequiométrico 2 o 1 para el H2O2.
En verdad no veo que en el enunciado discrimen un método u otro por lo que yo entiendo que ambas maneras son correctas aunque se obtengan resultado diferentes. Un enunciado/ejercicio subjetivo de resolución...que raro...

Respecto al cálculo de errores no me aventuré a ello, una de mis cosas pendientes, pero gracias por detallar como se haría.
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