ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y AGROINDUSTRIA CARRERA DE INGENIERÍA QUÍMICA PRUEBA DE EVALUACIÓN ESTUDIANTIL COMPETENCIAS ESPECÍFICAS - MITAD DE CARRERA PERÍODO 201A-A 24 ABRIL - 2014 1. La solución de la ecuación diferencial: con las siguientes condiciones iniciales 2. En un sistema gaseoso a volumen constante que contiene H 2, I 2, y HI que participan en la reacción en fase gaseosa indicada: 2HI H 2 + I 2 En el equilibrio, el número de grados de libertad es: a) 0 b) 1 c) 2 d) 4 3. La solución para el siguiente sistema de ecuaciones es: 4. Se desea preparar 1 L de una solución 0,2N de ácido clorhídrico a partir de ácido clorhídrico concentrado (36% en peso y 1,18 g/ml de densidad), Masas Atómicas: Cl = 35,5; H = 1. Qué volumen en ml requiere del ácido?: a) 17,18 b) 6,18 c) 2,22 d) 10,45 5. Para un fluido Newtoniano en estado estacionario y que fluye con flujo laminar, el factor de fricción Fanning es: 6. El límite de es: a) 1/4 b) 1/2 c) 1 d) 2 Página 1 de 5
7. Se desea construir un cuarto frío con 10 mm de hormigón, 200 mm de ladrillo, 100 mm de aislante y 5 mm de tablero aglomerado. Las conductividades térmicas en W/m K, de los materiales, respectivamente son: 0,8; 1,5; 0,025; y 0,2. La resistencia de 4 Km 2 /W corresponde a: a) hormigón b) ladrillo c) aislante d) tablero aglomerado 8. Se ha medido la actividad de una enzima en función de la concentración de sustrato ( S )en presencia de tres concentraciones diferentes de un inhibidor ( I ) 0; 2; y 4 mm. El gráfico de doble-recíprocos indica que el inhibidor es: a) mixto b) acompetitivo c) competitivo d) irreversible 9. Para la reacción X 2 O 4 (l) 2XO 2 (g) a 298 K, U = 9 kj y S = 84 J K -1, G será: a) -11,08 kj b) 11,08 kj c) -13,55 kj d) 13,55 kj 10. La elección de un circuito cerrado chancado-tamizado directo o inverso depende de: a) El costo de energía en el chancado y del precio del clasificador. b) El costo de energía en la clasificación y del precio de la chancadora. c) La granulometría de la alimentación. d) Work Index y del Indice de Abrasión 11. Se llena con agua, un tanque de reserva de 0,5 m de diámetro conectado a una tubería de 0,1 m de diámetro, tal como se indica en la figura. Para cualquier tiempo t, la altura del agua en el tanque es h. Cuál será el tiempo en segundos, requerido para que el tanque de reserva se llene hasta 1 m de altura, si el nivel inicial fue de 0,2 m?.: a) 20 b) 45 c) 12 d) 57 12. Para una solución de glucosa, cuál de las siguientes es verdadera: a) Tiene un punto de ebullición mayor que el agua pura y un punto de congelación mayor que el agua pura b) Tiene un punto de ebullición menor que el agua pura y un punto de congelación mayor que el agua pura c) Tiene un punto de ebullición menor que el agua pura y un punto de congelación menor que el agua pura d) Tiene un punto de ebullición mayor que el del agua pura y un punto de fusión menor que el agua pura Página 2 de 5
13. El estado termodinámico de un sistema cerrado que contiene un fluido puro cambia de (T 1, p 1 ) a (T 2, p 2 ), donde T y p son la temperatura y presión respectivamente. Q denota el calor absorbido (mayor que 0 si absorbe el sistema) y W el trabajo (mayor que 0 si realiza el sistema). Si se desprecian los cambios de energía cinética y potencial, Cuál de las siguientes afirmaciones es CORRECTA? a) Q es independiente del camino y W es dependiente del camino b) Q es dependiente del camino y W es independiente del camino c) (Q + W) es independiente del camino d) (Q - W) es independiente del camino 14. Una fuerza de 2N se aplica a un bloque de masa M = 0,5 kg, tal como se indica en la figura. El bloque está construido para moverse horizontalmente sobre un riel.=. Cuál es la distancia en metros que recorre el bloque después de 2 s, si parte del reposo?. La fricción sobre el riel es despreciable: a) 4 b) 8 c) 5 d) 3 15. Se llevó a cabo un estudio en el cual se bombeó agua a través de una tubería cilíndrica hecha de un sólido poco soluble. Para ciertas condiciones de flujo, se logró determinar que el coeficiente de transferencia de masa k c es igual a 1mm/s, calculado mediante la correlación siguiente: Sh = 0,025 Re 0,6 Sc 0,33 Si la velocidad del fluido y el diámetro de la tubería se duplican, Cuál será el nuevo número de k c en mm/s? a) 1,27 b) 1,15 c) 2,00 d) 2,15 16. Un tanque cilíndrico de 300 mm de diámetro y 300 mm de altura, se llena completamente con agua y aceite. Si la capa de aceite tiene una profundidad de 50 mm desde el tope del tanque, cuál será el volumen del agua en el tanque?: a) 12,7 L b) 17,46 L c) 3,53 L d) 21,20 L 17. Un tanque abierto contiene dos líquidos inmiscibles de densidades 800 kg/m 3 y 1000 kg/m 3, tal como se indica en la figura. Si g = 10m/s 2, bajo condiciones estáticas, la presión manométrica en el fondo del tanque en Pa es: 2 m Aire ρ 2 = 800 kg/m 3 1 m ρ 1 = 1000 kg/m 3 a) 26000 b) 28000 c) 30000 d) 31500 Página 3 de 5
18. Un tanque de 2 L que contiene H 2(g) a 27 ºC se conecta con un tanque de 2 L que contiene CO 2 (g) a 27 ºC, si se asume un comportamiento ideal para los dos gases, la presión parcial del H 2 en el equilibrio estará entre los: a) 7 y 7,5 b) 10 y 10,5 c) 2 y 2,5 d) 6 y 6,5 19. Una mezcla equimolar de A y B (el componente A es el más volátil) ingresa a un destilador flash con un flujo de alimentación de 100 kmol/h. El producto líquido del destilador contiene 40% molar de A. Si La volatilidad relativa es 6, Cuál es el flujo de la corriente de vapor de salida, en kmol/h)?: a) 10 b) 25 c) 35 d) 45 20. De acuerdo con la teoría de la penetración de Transferencia de Masa, el coeficiente de transferencia de masa (k) varía con el coeficiente de difusión (D) de una especie que se difunde, de la siguiente manera: a) D b) D 1/2 c) D 3/4 d) D -1/2 21. Un sistema cerrado contiene un gas ideal que cumple con el ciclo indicado en la figura. Para el proceso de 1 a 2, cuál de las siguientes afirmaciones es verdadera: a) c) b) d) 22. El número de correos recibidos en 6 días consecutivos es 11, 9, 18, 18, 4 y 15 respectivamente. La mediana y la moda de estos datos serán respectivamente: a) 18 y 11 b) 13 y 12,5 c) 13 y 18 d) 12,5 y 18 23. Un néctar de mango debe contener 100 kg de puré de mango, 30 kg de azúcar, 170 kg de agua y 10 kg de ácido cítrico. Si se requieren preparar 5300 kg de néctar de mango, la cantidad de azúcar y ácido cítrico necesaria en kg respectivamente es: a) 1710 y 2900 b) 513 y 180 c) 2900 y 513 d) 1710 y 180 24. Se requiere calentar 2000 L/h de un material pastoso desde 20 ºC hasta 80 ºC, con vapor saturado a 120 ºC, que luego del proceso sale como líquido saturado a 100 ºC. Qué cantidad de vapor se requerirá en kg/h; si se conoce que el c p del material pastoso es 0,85 kcal/kgºc. El calor latente del agua a 100 ºC es 2257,06 kj/kg y el c p del vapor es 1,84 kj/kg ºC. La densidad del material es 1,37 kg/l a) 548 b) 293 c) 125 d) 255 25. En una empresa, dos máquinas M1 y M2 producen el 60% y 40% de los componentes respectivamente. En el total de la producción, el 2% de M1 y el 3% de M2 de los componentes son defectuosos. Si un componente extraído de un lote combinado, resulta defectuoso, cuál es la probabilidad de que haya sido elaborado por la máquina M2? a) 0,35 b) 0,45 c) 0,5 d) 0,4 Página 4 de 5
26. En un proceso que ocurre en un sistema cerrado F, el calor transferido por F a sus alrededores E es igual a 600 J. Si la temperatura de E es 300 K y la de F está en un rango de 380 400 K, los cambios en la entropía de los alrededores ( S E ) y la del sistema ( S F ), en J/K está dada por: a) S E = 2, S F = 2 b) S E = 2, S F = 2 c) S E = 2, S F < 2 d) S E = 2, S F > 2 27. Las tres muestras A = (0, 0, 14, 14), B = (6, 6, 8, 8) y C = (0, 6, 8, 14) tienen una media de 7. El orden de las muestras en función de la que tiene menor desviación estándar será: a) A, B, C b) C, B, A c) B, A, C d) B, C, A 28. En el compuesto siguiente cuántos carbonos chirales existen: a) 4 b) 3 c) 2 d) 1 29. Un catalizador enzimático incrementa la velocidad de reacción dado que: a) Disminuye la energía de activación de la reacción b) Disminuye la energía libre de reacción c) Disminuye la entalpía de reacción d) Disminuye la energía libre de gibbs 30. Un material sólido tiene un calor específico c p en J/mol-K, que se expresa mediante la ecuación: c p = 20 + 0,005T. Cuál será el calor requerido en kj, para elevar la temperatura de un 1 mol del material sólido de 100 ºC a 1000 ºC.? No hay cambio de fase del material. a) 21,6 b) 38,5 c) 43,3 d) 62,3 Página 5 de 5