Ciencia de los materiales

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INTERROGACIÓN I2
CIENCIA DE LOS MATERIALES
FILA C
12 de junio de 2008

1. a) Un camión que transporta hormigón en la zona de Punta Arenas, debe utilizar en el radiador una cierta cantidad de sustancia anticongelante de PM 42 g/mol y densidad 1,2 g/cc. Si la capacidad del radiador es de 45 litros, calcule la cantidad de anticongelante que se requiere para que no se produzca congelación en elradiador hasta una temperatura de -4 Cº. Considere volúmenes aditivos.
Datos: densidad del agua: 1,00g/cc, Kc del agua= 1,86, Tº fusión del água 0 Cº

b) Se tiene 25 litros de una disolución acuosa del mismo anticongelante de concentración 1,8 molal, de densidad 1,01 g/cc, calcule la molaridad de esa solución y la concentración molar que tendría al agregar 25 litros de agua. Considere volúmenesaditivos.

2. a) Dibuje y complete el diagrama Fe-C, indicando composiciones y temperaturas importantes.
2. b) Calcule la cantidad en kilos de perlita a la temperatura eutectoide si se enfría desde el estado fundido una tonelada de aleación Fe-C que contiene 0.7% C y calcule los kilos de los componentes de la perlita a esa temperatura.
2. c) Si hay 100 barras de dimensiones 1m x 5cm x 2mm deun metal de PA 207 g/mol, ccac, radio atómico 1,75 Å, calcule la masa de las 100 barras.

3. a) El hormigón armado podría estar expuesto a ambientes agresivos que le causarán problemas.
Caso1: la erupción de un volcán produjo lluvia ácida similar a la del HCl 1,5% p/p y densidad 1,15g/cc, que entra al hormigón. Datos: Pa H= 1g/mol, Cl= 35,5 g/mol.
Caso 2: una panadería en el tercer piso de unmall tiene hornos cuyos vapores condensados penetran al hormigón con una concentración de ácido equivalente a un ácido débil HA de Ka=5,8x10-8 y concentración inicial de 1,1 M.

Realice los cálculos necesarios para decidir por medio de los valores de pH, cuál de los dos casos agrede más al hormigón.

3. b) Basándose en los valores de potencial que se le entregan:
E0 Fe+2/Fe = -0,44 volts (V)E0 Cu+2/Cu = +0,34 V
E0 O2/OH- = +0,40 V
E0 O2/H2O = +1,23 V
E0 Zn+2/Zn = -0,76 V

a) Escribir la reacción equilibrada cuando acero (Fe) y Cu están en contacto en el hormigón armado, cuyo pH es básico.
b) Calcular la FEM correspondiente y la forma em que podría evitar la formación de esta pila.

1 a)
Datos: anticongelante PM 42g/mol.y densidad 1,2g/cc.
capacidad del radiador: 45litros
Variación de T°: 4°C (congela a – 4ºC)
Solvente: agua densidad 1,00g/cc, Kc = 1,86 , Tº fusión = 0ºC

Calcule la cantidad de anticongelante Considere volúmenes aditivos.
-) molalidad: (4 – 0)°C = 1,86 * m
m = 4°C/1,86 (°C Kg/mol) = 2,15m 0,5 puntos

-) masa de 2,15 moles (recuerde masa de agua= 1000g):
2,15 moles *42g/mol = 90,3g 0,5 puntos

- ) V de los 1090,3g de solución: d=masa/volumen
Vanticongelante + Vsolv =Vt
(90,3g/1,2g/mL)+1000mL=1075,25ml 1 punto

-) Cantidad de anticongelante en los 45L de solución:
1075,25mL……..90,3g de anticongelante
45000mL ……..X = (45000*90,3)/1075,25 = 3779,1g y3779,1/ 1,2 = 3149,3 ml 1 punto

1 b) Datos: Vsolución acuosa inicial del mismo anticongelante: 25 litros
Concentración inicial: 1,8 molal
Vfinal:25+25=50L (se considero volúmenes aditivos)
calcule la molaridad de esa solución final

-) Determinar M de la solucióninicial:
Hay 1,8 moles de anticongelante en 1000mL de agua

-) Vsolución que posee 1,8 moles anticongelante (d=1,01g/mL y PM=42g/mol))

d=m/V; 1,01g/mL = ((1,8moles*42g)+1000g)/V
V= ((1,8moles*42g)+1000g)/ 1,01g/mL = 1065,0 mL. 1 punto

-) M : 1065mL solución……..1,8moles
1000mL………………..X= 1800/1065,0=1,69M 1 punto

-) M de la solución final:...
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