Examen de Fisicoquímica II UB 2017 · Bloc I: Fenòmens de Transport (Octubre 2017)

1 Qüestions V/F (1 punt). Fonaments de fenòmens de transport

Indiqueu si cadascuna de les afirmacions següents és vertadera (V) o falsa (F), justificant breument la resposta en cada cas:

a.

Un procés de conductivitat tèrmica d'una substància amb $k_T = 80\text{ J}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{m}^{-1}\cdot\text{s}^{-1}$ descrit pel perfil de temperatura $T = 450 - 24x$ (en unitats del SI) presenta una densitat de flux de calor de $1920\text{ J}\cdot\text{m}^{-2}\cdot\text{s}^{-1}$.

1 Qüestions V/F (1 punt). Fonaments de fenòmens de transport

Indiqueu si cadascuna de les afirmacions següents és vertadera (V) o falsa (F), justificant breument la resposta en cada cas:

b.

Un sistema assoleix l'estat estacionari quan aconsegueix l'equilibri de composició.

e.

La segona llei de Fick defineix un estat de caràcter estacionari.

1 Qüestions V/F (1 punt). Fonaments de fenòmens de transport

Indiqueu si cadascuna de les afirmacions següents és vertadera (V) o falsa (F), justificant breument la resposta en cada cas:

c.

Ateses les conductivitats iòniques límits $\lambda_{\mathrm{Mg}^{2+}}^\circ = 0{,}0106\ \mathrm{S\cdot m^2\cdot mol^{-1}}$ i $\lambda_{\mathrm{Cl}^-}^\circ = 0{,}0076\ \mathrm{S\cdot m^2\cdot mol^{-1}}$, la conductivitat molar límit de l'electròlit és $\Lambda_{\mathrm{MgCl}_2}^\circ = 0{,}0182\ \mathrm{S\cdot m^2\cdot mol^{-1}}$.

1 Qüestions V/F (1 punt). Fonaments de fenòmens de transport

Indiqueu si cadascuna de les afirmacions següents és vertadera (V) o falsa (F), justificant breument la resposta en cada cas:

d.

La unitat en què s'expressa la viscositat cinemàtica en el SI és $\text{m}^2\cdot\text{s}^{-1}$.

f.

D'acord amb la llei de Poiseuille, si es redueix a la meitat el radi del conducte capil·lar pel qual flueix el fluid, la caiguda de pressió necessària per mantenir el cabal es duplica.

1 Qüestions V/F (1 punt). Fonaments de fenòmens de transport

Indiqueu si cadascuna de les afirmacions següents és vertadera (V) o falsa (F), justificant breument la resposta en cada cas:

Exercici 1 (4 punts). Comportament reològic i paràmetres de flux

A partir de la informació recollida en la taula experimental següent, deduïu de quin tipus de fluid es tracta i determineu els seus paràmetres reològics característics:

$D\ /\ \mathrm{s}^{-1}$

0

0,05

0,20

0,40

0,80

1,50

1,20

0,80

0,45

0,25

0

$\tau\ /\ \mathrm{Pa}$

0

50,0

100

150

200

250

200

150

100

50,0

0

Per a l'anàlisi gràfica, es disposa de la representació de la corba de flux completa (anada i tornada) així com de l'ajust logarítmic corresponent:

1.

Identificació del comportament reològic:

2.

Paràmetres característics del model d'Ostwald-de Waele (llei de la potència):

Exercici 2 (3 punts). Difusió a través d'una membrana biològica

Interpreteu el gràfic que es mostra a continuació determinant el mecanisme de transport al qual fa referència i deduint quins paràmetres de flux es poden extreure de les dades experimentals:

1.

2.

Exercici 3. Determinació del coeficient de sedimentació [2 punts]

Per a una proteïna esfèrica globular amb un radi de $0{,}17\ \mu\text{m}$ i una densitat de $3{,}25 \times 10^3\ \text{kg}\cdot\text{m}^{-3}$ suspesa en plasma sanguini a $37\ ^\circ\text{C}$:

Dades del medi a $37\ ^\circ\text{C}$:

viscositat del plasma $\eta_{\text{plasma}} = 1{,}31 \times 10^{-3}\ \text{Pa}\cdot\text{s}$; densitat del plasma $\rho_{\text{plasma}} = 1060\ \text{kg}\cdot\text{m}^{-3}$.

a.

Calculeu el seu coeficient de sedimentació ($s$).

b.

Expliqueu com es podria afavorir o accelerar la sedimentació d'aquesta macromolècula a escala pràctica.

seek