ESERCITAZIONE 6. Dr.ssa Valeria Monti Corso di Laurea in Chimica e Tecnologia Farmaceutiche Fisica a.a

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1 ESERCITAZIONE 6 Dr.ssa Valeria Monti Corso di Laurea in Chimica e Tecnologia Farmaceutiche Fisica a.a

2 Fluidi : Esercizio 1 Un arteria di raggio R 1 = 2.5 mm è parzialmente bloccata da una placca. Nella regione ostruita il raggio effettivo è R 2 = 1.8 mm e la velocità media del sangue è di 50 cm/s. Calcolare la velocità media del sangue nella regione NON ostruita; Trovare la differenza di pressione dovuta all ostruzione (densità del sangue ρ = 1.04 g/cm 3 ) [25,9 cm/s; 95.1 Pa ] Esercitazione 6 2

3 Fluidi : Esercizio 2 A un paziente viene fatta un iniezione con un ago ipodermico lungo 3.2 cm (l) e di diametro 0.28 mm. Assumendo che la soluzione iniettata abbia la stessa densità e viscosità dell acqua a 20 C, trovare la differenza di pressione necessaria per iniettare la soluzione a 1.5 g/s [3, Pa] Esercitazione 6 3

4 Fluidi : Esercizio 3 Nell aorta umana, di raggio R A = 1.0 cm, la portata del sangue è Q = 5.0 l/min. La viscosità del sangue è η = 4.75 *10-3 Pa s. Se vi sono 5 *10 9 capillari nel letto vascolare dell aorta, e ciascuno ha raggio R C = 4.0 mm, calcolare: 1. La velocità media del sangue nell aorta 2. La velocità media nei capillari 3. La caduta di pressione in un tratto di aorta di lunghezza 3.5 cm 4. La resistenza idrodinamica nello stesso tratto [26.5 cm/s; cm/s; 3,53 Pa; 4, Pa s/m 3 ] Esercitazione 6 4

5 Fluidi : Esercizio 4 Al termine di un espirazione il raggio degli alveoli è R = 50 μm, le pressioni al loro interno e nella cavità pleurica sono rispettivamente p i = - 3 mmhg p e = - 4 mmhg rispetto alla pressione atmosferica. Calcolare la tensione superficiale della parete degli alveoli. [1,66 mpa] Esercitazione 6 5

6 Fluidi: Esercizio 5 Un fluido, la cui viscosità è di 1.810x 10-3 Pa s, viene spruzzato nell'aria con una portata di 10-7 m 3 /s, servendosi di una siringa. L'ago della siringa è lungo 0.02 m ed ha raggio interno uguale a 5x 10-4 m. - Qual è la velocità media del fluido (assumendo un flusso laminare)? - Qual è la caduta di pressione necessaria a mantenere tale portata? [0,13 m/s; 148 Pa] Esercitazione 6 6

7 Termodinamica : Esercizio 6 ENERGIA E CALORE SPECIFICO Si vogliono scaldare 20 litri di acqua dalla temperatura T i di 5 C alla T f di 55 C con uno scaldabagno elettrico. Calcolare: a) Quanta energia Q occorre fornire b) Quanto tempo lo scaldabagno deve restare acceso se la sua potenza è P = 1.2 kw. [calore specifico acqua = c H2O = 4186 J / kg C] Esercitazione 6 7

8 Termodinamica : Esercizio 7 DILATAZIONE LINEARE Una rotaia per tende è formata da un profilato in alluminio (coefficiente di dilatazione alluminio a = 23.8 *10-6 / C) lungo 2.4 m alla temperatura di 12 C. Quanto sarà lungo il profilato quando, esposto al sole, raggiungerà la temperatura di 50 C? Esercitazione 6 8

9 Termodinamica : Esercizio 8 CONDUZIONE Il tetto di uno chalet è realizzato con tavole di legno di pino spesse 2 cm. Sapendo che il tetto misura 8m x 12m, che la temperatura interna è di 20 C e quella esterna di 4 C, calcolare: a) Il calore disperso in un ora attraverso il tetto b) Il calore disperso attraverso il tetto quando alle tavole di legno si aggiunge, come isolante, uno strato di lana di roccia spesso 6 cm [k pino = 0.11 W/m C ; k lanaroccia = W/m C] Esercitazione 6 9

10 Termodinamica : Esercizio 9 GAS PERFETTI Una mole di idrogeno viene riscaldata alla pressione costante di 1 atm passando da T i = 0 C a T f = 80 C. a) Il lavoro compiuto (L) Trovare: b) La variazione di energia interna del sistema (ΔU) c) Il calore assorbito dal gas (Q) Esercitazione 6 10

11 Termodinamica : Esercizio 10 Calcolare la densità dell ossigeno a 0 C e alla pressione di 1 atm. Esercitazione 6 11

12 Termodinamica : Esercizio 11 LEGGE DI DALTON Si calcoli quante moli e quanti grammi di O 2 sono introdotti nei polmoni in un inspirazione di volume pari a 0.6 litri alla temperatura di 0 C ed alla pressione di 1 atm, se la frazione molare di ossigeno nell aria inspirata è del 20% (si assuma per l ossigeno una massa atomica pari a 16 u). Esercitazione 6 12

13 Esercizio 12 Una data pressione è in grado di sostenere una colonna di 60 cm d acqua pura. La stessa pressione è in grado di sostenere una colonna di 55 cm di soluzione salina. - Qual è il valore della pressione assoluta? - Si calcoli la densità della soluzione salina. - Quanti grammi di sale sono disciolti in un litro di soluzione? - Si calcoli la concentrazione della soluzione sapendo che il peso molare del sale è 58. Esercitazione 6 13