Ejercicios De SI

TEMA 24: PROBLEMAS Y EJERCICIOS

1. PRODUCTOS DIMENSIONALES Y UNIDADES “SI” COHERENTES.

1.1 El momentum o cantidad de movimiento p de un cuerpo de masa m que se mueve con velocidad v, es, por definición, p = m v. Hallar la dimensión física SI y la unidad SI coherente de p.

1.2 El peso P de un cuerpo de masa m, en un lugar en donde la aceleración de gravedad es g, es, por definición, P = m g. Hallar la dimensión física SI de P y su unidad SI coherente.

1.3 La energía potencial Ep que tiene un cuerpo de peso mg, que se encuentra a una altura h de la superficie terrestre, es, por definición, Ep = mgh. Hallar la dimensión física SI de Ep y su unidad SI coherente.

1.4 La energía cinética Ek que tiene un cuerpo de mas m, que se mueve con una velocidad v, es, por definición, Ek = ½ mv2 . Hallar la dimensión física SI de Ek y su unidad SI coherente.

1.5 La masa molar M de una substancia química es. por definición, la masa de una cantidad unitaria de la substancia. La ecuación que la define es M = m / n. Hallar la dimensión física SI de M y su unidad SI coherente.

1.6 La concentración ci de un soluto i de una disolución, por definición, es la cantidad de soluto i contenido en una cantidad unitaria de volumen de disolución. La ecuación que la define es ci = ni / V. Hallar la dimensión física Si de ci y su unidad SI coherente.

1.7 La molalidad bi de un soluto i de una disolución, por definición, es la cantidad de soluto i contenido en una cantidad unitaria de masa de solvente. La ecuación que la define es bi = ni / m1 en donde el subíndice 1 indica al solvente. Hallar la dimensión física SI de bi y su unidad SI coherente.

1.8 Para una cantidad n de un gas que se comporta idealmente, en un determinado estado de equilibrio termodinámico, los valores del volumen V, de la presión p y de la temperatura termodinámica T, deben satisfacer la ecuación de estado pV = nRT. Hallar la dimensión física SI de R y su unidad SI coherente.

1.9 Hallar las dimensiones de los parámetros a y b de Van der Waals, en la ecuación de estado

Ayuda: para que la ecuación sea dimensionalmente correcta, el término an2 / V2 debe tener las dimensiones de p, y el término nb, las dimensiones de V.

1.10 La fuerza F entre dos cargas eléctricas Q1 y Q2 en el vacío, separadas una distancia r, viene dada por la ecuación

Hallar la dimensión física SI de la constante εo (permitividad del vacío) y su unidad SI coherente.

1.11 La intensidad E de un campo eléctrico en un punto es igual a la fuerza F que el campo ejerce sobre la unidad de carga eléctrica Q colocada en dicho punto, E = F / Q. Hallar la dimensión física SI de E y su inidad SI coherente.

2. FACTORES UNITARIOS DE CONVERSION DE UNIDADES.

Conocimientos previos: Tema 5.15. En todos los ejercicios propuestos deben usarse los correspondientes factores unitarios de conversión de unidades. Usar las equivalencias de unidades de las Tablas 6-2. 6-3. 6-4. 6-5 y 6-6 del Tema 6.

2.1 Expresar en metros la altura de 30.000 ft

2.2 Expresar en libras la masa de 500 g

2.3 Expresar en kilogramos la masa de 140 lb

2.4 Expresar en atm la presión de 720 mmHg

2.5 Expresar en metros la longitud de 45.0 in

2.6 Expresar en m/s la velocidad de 90 km/h

2.7 Expresar en kg/m3 la densidad de 1.420 g/dm3

2.8 Expresar en milibares la presión de 755.5 mmHg

2.9 Expresar en kWh la energía de 842 kJ

2.10 Expresar en Psi la presión de 750 mmHg

2.11 La velocidad del sonido en el aire es de 340.0 m/s. Expresar esta velocidad a) en

km/h b) en ft/s c) en mile/h

2.12 La masa de un átomo Na es de 8.416 38 x 10-26 lb. Expresar esta masa atómica en

gramos y en unidades u.

2.13 La masa de un átomo Ag es de 107.870 u. Expresar esta masa atómica en gramos y en libras.

2.14 La masa de una molécula de glucosa es de 180.158 u. Expresar esta masa molecular en gramos y en libras.

2.15 La masa de una molécula de agua es de 2.991 51 x 10-23 g. Expresar esta masa molecular en unidades u y en libras.

2.16 Expresar en nanometros la longitud de onda de 5 680 Å.

2.17 Expresar en pascales la presión de 0.010 mmHg.

2.18 Expresar en megajoule la energía de 100 kWh

2.19 Expresar la presión de 100 kPa en atm y en mmHg

2.20 Expresar en kilojoule la energía de 212 kcal.

3. PREFIJOS “SI”

Aplicaciones del Tema 4-10

Expresar las siguientes cantidades en las adecuadas unidades SI prefijadas.

3.01 F = 4.5 x 10-8 N

3.02 W = 2.1 x 10-7 J

3.03 F = 2.5 dyn

3.04 F = 42 x 105 N

3.05 n = 0.002 5 mol

3.06 V = 3.1 x 10-5 m3

3.07 l = 5.60 x 10-5 cm

3.08 n = 0.034 8 mmol

3.09 n = 0.000 008 25 mol

3.10 n = 84 900 mol

3.11 A = 14 500 mm2

3.12 A = 0.000 25 m2

Expresar las siguientes cantidades, en la correspondiente unidad SI coherente, reempla- zando los prefijos SI por los correspondientes factores exponenciales.

3.13 l = 3.0 x 104 μm

3.14 m = 47.1 mg

3.15 A = 9.74 cm2

3.16 υ = 431 ps-1

3.17 υ = 823 ns-1

3.18 W = 3.42 kJ

3.19 m = 3.1 x 102 g

3.20 V = 150 mm3

3.21 V = 4.52 x 104 cm3

3.22 n = 3.56 μmol

3.23 n = 2.43 x 103 mmol

3.24 A = 3.5 x 105 cm2

4. CALCULO DE N Y n A PARTIR DE NA.

Aplicaciones del Tema 10.

4.02 Calcular el número N de moléculas I2 que hay en 0.40 kmol de I2

4.02 Calcular el número

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