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INSTITUTO TECNOLOGICO METROPOLITANO Establecimiento Público de Educación Superior, Adscrito a la Taller Análisis dimensional 1. (a) ¿Cuál es la longitud del lápiz que aparece en la siguiente figura si la escala se lee en centímetros? ¿Cuántas cifras significativas hay en esta medición? (b) A continuación aparece el termómetro de un homo con una escala circular que se lee en grados Fahrenheit. ¿Qué temperatura indica la escala? ¿Cuántas cifras significativas hay en esta medición? R/(a) 7.5 cm,2 cifras significativas (cf. signif.) (b) 140 °C, 2 cf. signif 2. (a) ¿Cuántas cifras significativas deben informarse con el volumen de la barra de metal que aparece abajo? (b) Si la masa de la barra es 104.7 g, ¿cuántas cifras significativas deben informarse cuando se calcula su densidad si se utiliza el volumen calculado? R/(a) 2 cifras significativas (cf. signif.) (b) 2 cf. signif. Libia Baena. Química Básica

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Taller Análisis dimensional

1. (a) ¿Cuál es la longitud del lápiz que aparece en la siguiente figura si la escala se lee en centímetros? ¿Cuántas cifras significativas hay en esta medición? (b) A continuación aparece el termómetro de un homo con una escala circular que se lee en grados Fahrenheit. ¿Qué temperatura indica la escala? ¿Cuántas cifras significativas hay en esta medición?

R/(a) 7.5 cm,2 cifras significativas (cf. signif.) (b) 140 °C, 2 cf. signif

2. (a) ¿Cuántas cifras significativas deben informarse con el volumen de la barra de metal que aparece abajo? (b) Si la masa de la barra es 104.7 g, ¿cuántas cifras significativas deben informarse cuando se calcula su densidad si se utiliza el volumen calculado?

R/(a) 2 cifras significativas (cf. signif.) (b) 2 cf. signif.

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3. ¿Cuál es la notación exponencial que representa cada una de las siguientes abreviaturas: (a) d, (b) c, (c) f, (d) /i,(e) M, (f) k, (g) n, (h) m, (i) p.

R/

4. Realice las siguientes conversiones: (a) 62 °F a °C, (b) 216.7 °C a °F, (c) 233 °C a K, (d) 315 K a °F, (e) 2500 °F a K.

R/

5. (a) Una muestra de tetracloruro de carbono, un líquido que se utilizaba para lavado en seco, tiene una masa de 39.73 g y un volumen de 25.0 mL a 25 °C. ¿Cuál es su densidad a esta temperatura? ¿El tetracloruro de carbono flotará en el agua? (los materiales que son menos densos que el agua flotarán), (b) La densidad del platino es 21.45 g/cm3 a 20 °C. Calcule la masa de 75.00 cm3 de platino a esta temperatura. (c) La densidad del magnesio es 1.738 g/cm3 a 20 °C. ¿Cuál es el volumen de 8 750 g de este metal a esta temperatura?

R/

6. (a) Para identificar una sustancia líquida, una estudiante determinó su densidad. Utilizando una probeta graduada midió una muestra de 45 mL de esa sustancia. Después midió la masa de la muestra y descubrió que pesaba 3 85 g. Ella sabía que la sustancia tenía que ser alcohol isopropílico (densidad 0.785 g/mL) o tolueno (densidad 0.866 g/mL). ¿Cuál es la densidad calculada y la probable identidad de la sustancia? (b) Un experimento requiere 45.0 g de etilenglicol, un líquido cuya densidad es 1.114 g/mL. En lugar de pesar la muestra en una balanza, un químico eligió medir el líquido con una probeta graduada. ¿Qué volumen de líquido deberá utilizar? (c) Una pieza cúbica de metal mide 5.00 cm por lado. Si el metal es níquel, cuya densidad es 8.90 g/cm3, ¿cuál es la masa del cubo?

R/

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7. El oro puede martillarse hasta formar láminas extremadamente delgadas, conocidas como hoja de oro. Si una pieza de oro de 200 mg (densidad = 1932 g/cm3) se martilla hasta formar una lámina de 2.4 X 1.0 ft, ¿cuál es el espesor promedio de la lámina expresado en metros? ¿Cómo expresaría el espesor sin notación exponencial, mediante un prefijo métrico adecuado?R/

8. Redondee a cuatro cifras significativas cada uno de los siguientes números y exprese d resultado en notación exponencial estándar: (a) 10253070, (b) 656,980, (c) 0.008543210,(d) 0.000257870, (e) -0.0357202

9. Realice las siguientes operaciones y exprese las respuestas con el número adecuado de cifras significativas.

(a) 12.0550 + 9.05

(b) 257.2 - 19.789

(c) (6.21 X 103) (0.1050)

(d) 0.0577 / 0.753

10. Utilice lo que sabe sobre unidades métricas, unidades inglesas, la información en el interior de la contraportada y anote los factores de conversión necesarios para convertir

(a) mm a nm, (b) mg a kg, (c) km a ft, (d) in3 a cm3.

11. Realice las siguientes conversiones: (a) 0.076 L a mL, (b) 5.0 X 10 - 8 m a nm, (c) 6.88 X 105 ns a s, (d) 0,50 Ib a g, (e) 1,55 kg/m3 a g/L, (f) 5.850 gal/h a L/s.

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12. Realice las siguientes conversiones: (a) 5.00 días a s, (b) 0.0550 mi a m, (c) $1.89/gal a $ por litro, (d) 0.510 in/ms a km/h, (e) 2250 gal/min a L/s, (f) 0.02500 ft3 a cm3

13. (a) ¿Cuántos litros de vino puede contener una barrica cuya capacidad es de 31 gal? (b) La dosis recomendada para adultos de Elixofilina®, un medicamento para tratar el asma, es de 6mg/kg de masa corporal. Calcule la dosis en miligramos para una persona que pesa 150 Ib. (c) Si un automóvil puede recorrer 254 mi con 11.2 gal de gasolina, ¿cuál es d consumo de gasolina en km/L? (d) Una libra de granos de café rinde para 50 tazas de café (4 tazas = 1 ct). ¿Cuántos mililitros de café podemos obtener de 1 g de granos de café?

14. La densidad del aire a presión atmosférica normal y 25 °C es de 1.19 g/L. ¿Cuál es la masa, en kilogramos, del aire en una habitación que mide 12.5 X 15.5 X 8.0 ft?

15. Mediante técnicas de estimación, ordene estos elementos del más corto al más largo: una cadena de 57 cm de longitud, un zapato de 14 in de largo y un tubo de 1.1 m de longitud.

16. El dólar de plata Morgan tiene una masa de 26.73 g. Por ley, debe contener 90% de plata y d resto de cobre, (a) Cuando la moneda se acuñó, a finales de 1800, la plata tenía un valor de $1.18 por onza troy (31.1 g). A este precio, ¿cuál es el valor de la plata en d dólar de plata? (b) En la actualidad, la plata se vende por aproximadamente $13.25 por onza troy. ¿Cuántos dólares de plata Morgan se requieren para obtener $25.00 de plata pura?

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17. ¿Qué tipo de cantidad (por ejemplo, longitud, volumen, densidad) representan las siguientes unidades: (a) mL,(b) cm2, (c) mm3, (d) mg/L, (e) ps, (f) nm, (g) K?

18. Una moneda de 25 centavos de dólar tiene una masa de 5.67 g y un espesor aproximado de 1.55 mm. (a) ¿Cuántas monedas tendríamos que apilar para alcanzar 575 ft, la altura del Monumento a Washington? (b) ¿Cuánto pesaría esta pila? (c) ¿Cuánto dinero contendría esta pila? (d) A principios de 2007, la deuda nacional ascendía a $8.7 miles de billones. ¿Cuántas pilas como la que describimos se necesitarían para pagar esta deuda?

19. Una muestra de 32.65 g de un sólido se coloca en un matraz. Se le agrega tolueno al matraz, en el que el sólido es insoluble, de tal manera que el volumen total del sólido y el líquido es de 50.00 mL. El sólido y el tolueno juntos pesan 5858 g. La densidad del tolueno a la temperatura del experimento es de 0.864 g/mL. ¿Cuál es la densidad del sólido?

20. Un recipiente que contiene 40 Ib de abono mide 14 X 20 X 30 in. Un recipiente que contiene 40 Ib de tierra tiene un volumen de 1.9 gal. (a) Calcule las densidades promedio del abono y de la tierra en unidades de g/cm3. ¿Sería correcto decir que el abono es "más ligero" que la tierra? Explique, (b) ¿Cuántas bolsas de abono se necesitan para cubrir un área que mide 10.0 ft X 20.0 ft con una profundidad de 2.0in?

21. Un tubo cilíndrico de vidrio de 15.0 cm de largo, sellado por un extremo, se llena con etanol. La masa de etanol necesaria para llenar d tubo es de 11.86 g. La densidad del etanol es de 0.789 g/mL. Calcule el diámetro interno del tubo en centímetros

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22. En 2006, el profesor Galen Suppes, de la Universidad de Missouri, Columbia, fue galardonado con el Presidential Green Challenge Award, por su sistema de conversión de glicerina, C3H5(OH)3, un subproducto de la producción de biodiesel, en propilenglicol, C3H6 (OH)2. El propilenglicol producido de esta forma será lo suficientemente barato para remplazar el más tóxico etilenglicol que es el compuesto principal de los anticongelantes para automóviles. (a) Si 50.0 mL de propilenglicol tienen una masa de 51.80 g, ¿cuál es su densidad? (b) Para obtener la misma protección del anticongelante se necesitan 76 g de propilenglicol para reemplazar cada 62 g de etilenglicol. Calcule la masa de propilenglicol necesaria para remplazar 1.00gal de etilenglicol. La densidad del etilenglicol es 1.12 g/mL.(c) Calcule, el volumen de propilenglicol en galones, necesario para obtener la misma protección anticongelante que 1.00 galón de etilenglicol

23. Expresa en notación científica:

a. 86400 b. 9816762,5 c. 0,0000000398 d. (4x108)(9x109) e. (3x107)(6x10-12) f. 75x10-11 ÷ 5x10-3 g. (3x106)(8x10-2) ÷(2x1017)(6x105)

24. La masa de un cubo es de 856g. cada arista tiene una longitud de 5,35cm. Determine la densidad del cubo en unidades del SI.

25. Estime el número de respiraciones que se realizan durante una vida promedio de 70 años. Investigue el número de respiraciones por minuto de una persona que realiza ejercicio.

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26. Calcule el número de galones de gasolina consumida anualmente por todos los autos en Estados Unidos, sabiendo que hay 120 millones de autos en ese país y un consumo de gasolina de 0,05gal/min.

27. Se va a instalar una alfombra en un cuarto que mide 12,71m de largo y de ancho 3,46m. determine el área del cuarto con un número adecuado de cifras significativas.

28. Calcule la densidad de un cubo sólido que mide 5cm de lado y cuya masa es de 350g , con un número adecuado de cifras significativas.

29. Cuantos gramos de cobre se necesitarán para construir un cascarón esférico hueco con un radio interior de 5,70cm y un radio exterior de 5,75cm. La densidad del cobre es 8,93g/cm3

30. Una viga estructural en forma de I está hecha de acero. En la figura se muestra una vista de su sección transversal y sus dimensiones.la densidad del acero es 7,56Kg/m3. Cuál es la masa de una sección de 1,5m de largo?

31. Un lote de construcción rectangular mide 100 pies por 150 pies. Determine el área de este lote en m2

32. Un animal se mueve a una velocidad de 5 furlongs por quincena. Dado que 1 furlong=220 yardas , determine la velocidad del animal en m/s.

33. Una pieza sólida de plomo tiene una masa de 23,94g y un volumen de 2,10m3. De acuerdo con estos datos, calcule la densidad del plomo en unidades SI (Kg/m3)

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34. Durante el tiempo en que se imprimió este libro, la deuda nacional de Estados Unidos ascendía a 4 billones de dólares.

a. Si los pagos se hicieran a una tasa de 1000 dólares/s, suponiendo que no se cargaran intereses, cuantos años llevaría pagar la deuda?

b. Un billete de un dólar tiene 15,5cm de largo. Si los billetes correspondientes a 4 billones de dólares dieran la vuelta a la tierra por el Ecuador, cuantas vueltas serían? . Considere el radio de la tierra en el Ecuador igual a 6378 Km

35. A) Encuentre un factor de conversión para convertir mi/h a Km/h. B) hasta hace poco la ley federal en Estados Unidos ordenaba que las velocidades en las autopistas serian de 55mi/h. con el factor de conversión del inciso a); encuéntrela velocidad en Km/h. C) la velocidad máxima en una autopista se ha incrementado hasta 65 mi/h en algunos lugares. En Km/h, cual es el incremento respecto del límite de 55 mi/h?

36. Un galón de pintura (volumen= 3,78x10-3m3) cubre un área de 25 m2, cual es el espesor de la pintura en la pared?

37. El diámetro de la galaxia en forma de disco, la vía láctea, es 1x105 años luz. La distancia Andrómeda, la galaxia más cercana a nuestra vía láctea es de 2 millones años luz. Si la vía láctea se representara con un plato de 25cm, cual es la distancia al siguiente plato?

38. A partir de que la densidad promedio de la tierra es 5,5g/cm3 y de que su radio promedio es de 6,37x106, calcule la masa de la tierra.

39. Un metro cúbico de aluminio tiene una masa de 2,70x103 Kg y un metro cubico de hierro tiene una masa de 7,86x103 Kg. Encuentre el radio de una esfera sólida de aluminio que se equilibre con una esfera sólida de hierro de 2 cm de radio en una balanza de brazos iguales.

40. Un auditorio mide 40m x 20m x 12m. la densidad del aire es 1,20Kg/m3. Calcule :

a. El volumen del cuarto en pies cúbicos.b. El peso del aire del cuarto en libras41. Suponga que el pelo crece a razón de 1/32 pulg por día. Encuentre la rapidez con la que crece en

nanómetros por segundo. Debido a que la distancia entre átomos de una molécula es del orden de

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0,1mm, su respuesta sugiere la rapidez con la que capas de átomos se ensamblan en esta síntesis de proteína.

42. Suponga que toma 7 minutos llenar un tanque de gasolina de 30 galones.a. Calcule la rapidez con la cual el tanque se llena en galones por segundob. Calcule la rapidez con la que el tanque se llena en metros cúbicos por segundoc. Determine el intervalo de tiempo en horas necesario para llenar un volumen de 1m 3 a la misma

rapidez. Un galón U.S=231 pul 3

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