Examen de Fisicoquímica II UB 2017 · Parcial de (Bloc I) - Octubre 2017

Exercici 1 (4 punts). Coeficient de difusió del clorur d'amitriptilina en membrana

S'ha estudiat la variació del flux molar de clorur d'amitriptilina (AMT) en funció de la concentració a través d'una membrana cel·lulòsica de $28\ \mu\text{m}$ de gruix, obtenint-se els resultats de la taula adjunta:

a.

La massa molecular d'una proteïna es pot determinar a partir de la seva viscositat intrínseca.

Vertadera (V)

Falsa (F)

c.

D'acord amb la llei de Poiseuille, la pèrdua o caiguda de pressió en un fluid es duplica quan el radi del capil·lar pel qual flueix es redueix a la meitat.

Vertadera (V)

Falsa (F)

e.

El nombre de Reynolds associat a un fluid amb densitat $\rho = 800\text{ kg m}^{-3}$ i viscositat $\eta = 0{,}55\text{ Pa s}$ que es desplaça per un conducte cilíndric de $5\text{ m}$ de diàmetre amb un cabal volumètric de $3\text{ m}^3\text{ s}^{-1}$ val $1111$, fet que correspon a un règim de flux laminar.

Vertadera (V)

Falsa (F)

Exercici 1 (4 punts). Coeficient de difusió del clorur d'amitriptilina en membrana

S'ha estudiat la variació del flux molar de clorur d'amitriptilina (AMT) en funció de la concentració a través d'una membrana cel·lulòsica de $28\ \mu\text{m}$ de gruix, obtenint-se els resultats de la taula adjunta:

b.

En condicions idèntiques de temperatura i concentració, el coeficient de conductivitat tèrmica d'un gas A que posseeix una capacitat calorífica $C_{v,A}$ és superior al d'un gas B amb $C_{v,B} = 0{,}5\,C_{v,A}$.

Vertadera (V)

Falsa (F)

Exercici 1 (4 punts). Coeficient de difusió del clorur d'amitriptilina en membrana

S'ha estudiat la variació del flux molar de clorur d'amitriptilina (AMT) en funció de la concentració a través d'una membrana cel·lulòsica de $28\ \mu\text{m}$ de gruix, obtenint-se els resultats de la taula adjunta:

d.

La segona llei de Fick descriu una situació d'estat estacionari en la qual el gradient espacial de concentració roman invariable en el temps.

Vertadera (V)

Falsa (F)

Exercici 1 (4 punts). Coeficient de difusió del clorur d'amitriptilina en membrana

S'ha estudiat la variació del flux molar de clorur d'amitriptilina (AMT) en funció de la concentració a través d'una membrana cel·lulòsica de $28\ \mu\text{m}$ de gruix, obtenint-se els resultats de la taula adjunta:

f.

Per a una velocitat de cisallament $D = 50\text{ s}^{-1}$, la viscositat aparent d'un fluid que segueix l'equació reològica $\tau = 0{,}02\,D^{1{,}51}$ és de $0{,}22\text{ Pa}\cdot\text{s}$, sent el seu índex de consistència igual a $0{,}02\text{ Pa s}^{1{,}51}$.

Vertadera (V)

Falsa (F)

Exercici 1 (4 punts). Coeficient de difusió del clorur d'amitriptilina en membrana

S'ha estudiat la variació del flux molar de clorur d'amitriptilina (AMT) en funció de la concentració a través d'una membrana cel·lulòsica de $28\ \mu\text{m}$ de gruix, obtenint-se els resultats de la taula adjunta:

A partir d'aquestes dades i de la seva representació gràfica, calculeu el coeficient de difusió de l'AMT a través de la membrana.

Exercici 2 [2 punts]. Anàlisi de la conductivitat i llei d'Ostwald

A la figura següent es representa la variació de la conductivitat molar per a una dissolució d'un electròlit:

Interpreteu el gràfic indicant:

a)

A quin fenomen de transport fa referència i quina és l'equació fenomenològica que el regeix.

b)

Quin model o llei teòrica segueix aquest sistema i quin tipus d'electròlit descriu.

c)

Quin significat físic i informació s'extreu del valor de l'ordenada a l'origen.

Exercici 3. Viscositat capil·lar i difusió de polietilenglicol

El polietilenglicol de massa molar $400\text{ g mol}^{-1}$ (PEG-400) té una densitat d'$1{,}127\text{ g cm}^{-3}$ i una viscositat de $7{,}35\text{ mPa s}$ a $25\ ^\circ\text{C}$.

Dades

$T = 25\ ^\circ\text{C}$; $\eta_{\text{aigua}} = 1{,}0\text{ mPa s}$; $\rho_{\text{aigua}} = 0{,}997\text{ g cm}^{-3}$; $k_B = 1{,}38 \times 10^{-23}\text{ J K}^{-1}$.

a.

Determineu el temps que trigarà a fluir el PEG-400 pel capil·lar d'un viscosímetre Ostwald si, sota les mateixes condicions experimentals i de calibratge, el temps registrat per a l'aigua ha estat de $25{,}4\text{ s}$.

Exercici 3. Viscositat capil·lar i difusió de polietilenglicol

El polietilenglicol de massa molar $400\text{ g mol}^{-1}$ (PEG-400) té una densitat d'$1{,}127\text{ g cm}^{-3}$ i una viscositat de $7{,}35\text{ mPa s}$ a $25\ ^\circ\text{C}$.

Dades

$T = 25\ ^\circ\text{C}$; $\eta_{\text{aigua}} = 1{,}0\text{ mPa s}$; $\rho_{\text{aigua}} = 0{,}997\text{ g cm}^{-3}$; $k_B = 1{,}38 \times 10^{-23}\text{ J K}^{-1}$.

b.

Expliqueu detalladament com es podria determinar el coeficient de difusió d'aquest polímer en aigua i si és viable fer-ho directament amb les dades subministrades.