Magnitudes Fundamentales en Física
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Questions and Answers

¿Cuál de las siguientes opciones describe mejor las propiedades extensivas?

  • Son invariantes independientemente del tamaño.
  • No cambian con la cantidad de materia.
  • Varían dependiendo de la cantidad de materia presente. (correct)
  • Son siempre las mismas sin importar la sustancia.

¿Qué propiedad es considerada intensiva?

  • Punto de fusión (correct)
  • Masa
  • Volumen
  • Capacidad calorífica

Si se saca agua de una piscina, ¿qué propiedad se ve afectada?

  • Temperatura del agua
  • Densidad del agua
  • Punto de ebullición del agua
  • Volumen del agua (correct)

¿Cuál de las siguientes propiedades es extensiva?

<p>Masa (D)</p> Signup and view all the answers

Cuando se hierve agua, ¿qué propiedad se mantiene constante independientemente del volumen?

<p>Temperatura (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué afirmación es correcta respecto a las propiedades intensivas?

<p>Permanecen constantes independientemente de la cantidad de materia. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes NO es una propiedad intensiva?

<p>Energía cinética (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué propiedad se considera un ejemplo de característica organoléptica?

<p>Color (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué proceso se utiliza para separar partículas sólidas de un líquido utilizando un material poroso?

<p>Filtración (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el objetivo principal de la técnica de prensado en el procesamiento de alimentos?

<p>Compactar alimentos y extraer su humedad o jugo (C)</p> Signup and view all the answers

En la operación de sedimentación, ¿cuál es el propósito de este proceso?

<p>Separar suciedad y partículas del líquido (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué se busca lograr a través del proceso de extracción en la industria alimentaria?

<p>Separar las partes comestibles de la materia prima (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la característica principal del proceso de evaporación en la industria de alimentos?

<p>Concentrar líquidos mediante la eliminación de un solvente volátil (D)</p> Signup and view all the answers

En el proceso de secado, ¿qué papel juega el calor?

<p>Evaporar la humedad del producto (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué implica la operación unitaria de fermentación?

<p>Transformar alimentos utilizando bacterias o levaduras (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes descripciones se asocia con la mezcla en el procesamiento de alimentos?

<p>Obtener un producto homogéneo y suave (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué propiedades aporta la fermentación a los nuevos alimentos?

<p>Bacterias vivas y activas (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el objetivo principal de la pasteurización?

<p>Matar todas las bacterias patógenas (C)</p> Signup and view all the answers

En un sistema en régimen estacionario, ¿qué características tienen las variables físicas?

<p>Permanecen constantes y no varían (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué caracteriza a una operación discontinua?

<p>Se realiza en una secuencia de etapas (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué representa la energía potencial en un cuerpo?

<p>La energía acumulada por la posición de un cuerpo respecto a otro. (A)</p> Signup and view all the answers

Durante la esterilización, ¿qué porcentaje de microorganismos se destruye?

<p>90% (D)</p> Signup and view all the answers

¿En qué se diferencia un régimen no estacionario de un estacionario?

<p>Las variables cambian con el tiempo en el no estacionario (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la fórmula para calcular la energía cinética?

<p>$E_C = rac{1}{2} m v^2$ (C)</p> Signup and view all the answers

En un sistema semicontinuo, ¿qué parte del proceso se realiza en intervalos?

<p>La limpieza del aparato (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué mide el flujo másico?

<p>La variación de masa con respecto al tiempo en un área específica. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el propósito principal del proceso de hidrogenación?

<p>Aumentar la estabilidad y resistencia a la oxidación de los aceites. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la unidad de medida para el caudal volumétrico?

<p>Metros cúbicos por hora. (D)</p> Signup and view all the answers

La dificultad principal de las operaciones continuas radica en:

<p>La simultaneidad de las etapas en el proceso (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué define la energía interna en un sistema?

<p>La suma de todas las energías contenidas en un cuerpo. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué ocurre durante el proceso de hidrólisis en los alimentos?

<p>Se rompen enlaces en moléculas de cadena larga. (A)</p> Signup and view all the answers

En el proceso de pelado químico, ¿a qué temperatura se realiza el contacto con el producto a pelar?

<p>80-85°C. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la relación entre calor y trabajo según la primera ley de la termodinámica?

<p>$ riangle U = Q - T$ (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué caracteriza a un alimento refinado en comparación con su versión original?

<p>Eliminación de sustancias como fibra y vitaminas. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones es incorrecta respecto a la agroindustria?

<p>Se centra únicamente en la producción agrícola. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes alternativas describe mejor el proceso de molienda?

<p>Reduce el tamaño de grano para facilitar procesos posteriores. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué mide el calor en un sistema físico?

<p>La energía transferida entre cuerpos a diferentes temperaturas. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es una característica del hidrógeno en el proceso de hidrogenación?

<p>Se añade a altas presiones y temperaturas. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre las operaciones unitarias químicas es correcta?

<p>Pueden cambiar tanto propiedades físicas como químicas. (D)</p> Signup and view all the answers

Cuál es el primer paso para resolver un ejercicio de balance de materia?

<p>Leer y entender el enunciado del problema. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué debe contener el diagrama de flujo en un ejercicio de balance de materia?

<p>Las corrientes y sus composiciones. (C)</p> Signup and view all the answers

Qué se debe analizar antes de construir la ecuación en el proceso de balance de materia?

<p>El número de incógnitas. (C)</p> Signup and view all the answers

Cuál de los siguientes métodos permite eliminar una incógnita al resolver ecuaciones?

<p>Método de reducción. (D)</p> Signup and view all the answers

Qué información se debe determinar al leer el enunciado de un problema?

<p>La información explícita e implícita. (B)</p> Signup and view all the answers

Cuándo es necesario multiplicar las ecuaciones en los métodos de balance de materia?

<p>Para que al sumarlas se elimine una incógnita. (B)</p> Signup and view all the answers

Qué aspecto se debe considerar al seleccionar la base de cálculo?

<p>El tiempo o la masa. (D)</p> Signup and view all the answers

Qué se debe hacer después de resolver las ecuaciones planteadas?

<p>Sustituir los resultados en las ecuaciones iniciales. (A)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Energía Potencial

La energía que un cuerpo posee debido a su posición relativa a otro cuerpo.

Energía Cinética

La energía que un cuerpo posee debido a su movimiento.

Energía Interna

La suma de todas las formas de energía que contiene un cuerpo.

Energía de Presión

La energía almacenada en un cuerpo debido a la presión a la que está sometido.

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Calor

La energía que se transfiere entre dos cuerpos debido a una diferencia de temperatura.

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Caudal Másico

La cantidad de masa que fluye a través de un área determinada en un tiempo dado.

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Caudal Volumétrico

El volumen de fluido que fluye a través de un área determinada en un tiempo dado.

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Agroindustria

Un sistema que se ocupa de la transformación continua de productos agrícolas en bienes finales.

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Propiedades Extensivas

Las propiedades extensivas son características de una sustancia que dependen de la cantidad de materia presente. A mayor cantidad de materia, mayor será el valor de la propiedad. Por ejemplo, la masa, el volumen y la capacidad calorífica son propiedades extensivas.

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Propiedades Intensivas

Las propiedades intensivas son características de una sustancia que no dependen de la cantidad de materia presente. Su valor permanece igual, independientemente de la cantidad. Por ejemplo, la densidad, la viscosidad, el punto de fusión y la temperatura son propiedades intensivas.

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Comportamiento de las Propiedades Extensivas

Las propiedades extensivas varían según la cantidad de materia. Esto quiere decir que si aumenta o disminuye la cantidad de materia, la propiedad cambiará en la misma proporción.

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Comportamiento de las Propiedades Intensivas

Las propiedades intensivas permanecen constantes, sin importar la cantidad de materia. Esto significa que si tienes el doble de la cantidad de una sustancia, la propiedad intensiva seguirá siendo la misma.

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Volumen

El volumen de un cuerpo es la cantidad de espacio que ocupa. Es una propiedad extensiva porque depende de la cantidad de materia.

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Masa

La masa es la cantidad de materia que posee un cuerpo. Es una propiedad extensiva porque depende de la cantidad de materia.

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Temperatura

La temperatura es una propiedad intensiva que refleja el grado de calor o frío de un cuerpo. No depende de la cantidad de materia. La temperatura indica la energía cinética promedio de las moléculas de un cuerpo.

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Densidad

La densidad de una sustancia es la relación entre su masa y su volumen. Es una propiedad intensiva porque no depende de la cantidad de materia.

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Operaciones unitarias químicas

Un proceso en el que se realiza una o más reacciones químicas que transforman la materia prima, cambiando sus propiedades físicas y químicas.

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Hidrogenación

Un proceso químico donde se añade hidrógeno a aceites a altas temperaturas y presiones, en presencia de un catalizador, para convertirlos en grasas sólidas.

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Hidrólisis

Proceso que descompone moléculas grandes (como proteínas o polisacáridos) en moléculas más pequeñas mediante la adición de agua.

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Pelado químico

Un proceso químico que se usa para eliminar la piel de frutas y verduras, sumergiéndolas en una solución concentrada a alta temperatura.

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Refinado

Proceso que se utiliza para eliminar componentes específicos de un alimento, como fibra, vitaminas o minerales, mediante un tratamiento físico o químico.

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Molienda

Un proceso mecánico que cambia el tamaño de las partículas de una materia prima sin afectar su composición química.

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Operaciones unitarias físicas

Operaciones mecánicas que se realizan a las materias primas, modificando su estado físico pero sin afectar sus propiedades químicas.

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Liberación

Etapa final en la molienda, cuyo objetivo es liberar las partículas completamente unas de otras, logrando un tamaño de grano uniforme.

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Filtración

Proceso de separar partículas sólidas de un líquido usando un material poroso llamado filtro.

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Prensado

Técnica que aplica presión a un alimento para extraer humedad o jugo.

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Mezcla

Operación que mezcla ingredientes para obtener un producto homogéneo y suave.

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Sedimentación

Proceso que separa residuos sólidos o sustancias extrañas de alimentos o líquidos.

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Extracción

Proceso que separa la esencia o partes comestibles de una materia prima.

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Evaporación

Proceso que concentra alimentos líquidos eliminando agua por ebullición.

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Secado

Proceso que elimina humedad de un alimento por medio de un agente secante.

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Fermentación

Proceso que utiliza bacterias o levaduras para transformar alimentos o bebidas.

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Primer paso en balance de materia

Determinar qué información se proporciona explícitamente, implícitamente o necesita ser calculada en un problema de balance de materia.

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Diagrama de flujo

Representación gráfica que muestra las corrientes de entrada y salida de un proceso, así como su composición.

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Base de cálculo

Establecer la base de tiempo o masa que se utilizará para realizar los cálculos.

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Número de incógnitas y ecuaciones

Identificar las variables desconocidas y construir ecuaciones que describan las relaciones entre las variables.

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Resolver ecuaciones de balance de materia

Resolver las ecuaciones planteadas utilizando métodos matemáticos para obtener los valores de las variables desconocidas.

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Método de reducción

Un método para resolver sistemas de ecuaciones lineales mediante la eliminación de variables al sumar o restar ecuaciones.

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Preparar ecuaciones para reducción

Multiplicar las ecuaciones originales por constantes que permitan eliminar una variable al sumarlas.

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Sumar ecuaciones en método de reducción

Sumar las ecuaciones preparadas para obtener una ecuación con una sola variable.

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Esterilización

La acción de preservar alimentos al eliminar el 90% de los microorganismos, generalmente mediante calor.

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Pasteurización

El proceso de tratamiento térmico para matar bacterias patógenas y reducir la actividad enzimática en productos alimenticios, mejorando la seguridad y la vida útil.

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Régimen Estacionario

Se refiere a un sistema donde todas las variables físicas permanecen constantes e invariables en el tiempo, en cualquier punto del sistema.

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Régimen No Estacionario

Un sistema donde las variables intensivas pueden variar tanto en el espacio como en el tiempo.

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Operaciones Discontinuas

Procesos donde la carga, la transformación y la descarga de la materia prima se llevan a cabo secuencialmente.

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Operaciones Continuas

Procesos donde la carga, la transformación y la descarga de la materia prima ocurren simultáneamente.

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Operaciones Semicontinuas

Procesos que combinan características de los procesos discontinuos y continuos.

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Beneficios de la Fermentación

Los alimentos fermentados pueden contener bacterias vivas y activas que benefician la salud. La fermentación también mejora el sabor, la textura y la digestibilidad de los alimentos.

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Study Notes

Magnitudes Fundamentales

  • En física, las magnitudes fundamentales son aquellas que no dependen de otras para establecer su medida.
  • Tres magnitudes fundamentales para los estudios son: longitud, masa y tiempo.
  • Longitud: Se define como la medida de la línea que une dos puntos.
  • Masa: Es la cantidad de materia que posee un cuerpo.
  • Tiempo: Aunque no se pueda definir con precisión, se entiende intuitivamente que transcurre de forma continua, mientras ocurren y suceden los eventos a nuestro alrededor.

Magnitudes Escalares

  • Son magnitudes cuyo valor se indica únicamente con medida.
  • Ejemplos: tiempo, masa y temperatura.
  • Estas cantidades no tienen dirección ni sentido de acción.

Magnitudes Vectoriales

  • Son cantidades que se consideran e indican con dirección y sentido, además de la medida.
  • Ejemplos: velocidad y peso.
  • Estas cantidades tienen dirección y sentido de acción.

Cantidad

  • Valor que toma una magnitud en un objeto particular.

Sistemas de Unidades

  • Para estudiar sistemas de unidades es necesario comprender la diferencia entre cantidades fundamentales y derivadas.
  • Cantidades Fundamentales: Son aquellas cuyas medidas no dependen de otras cantidades.
  • Cantidades Derivadas: Se miden considerando dos o más cantidades fundamentales.

Sistema MKS (Sistema Internacional)

  • Sus cantidades fundamentales son: metro (longitud), kilogramo (masa) y segundo (tiempo).
  • Las unidades derivadas son:
    • Rapidez: m/s
    • Aceleración: m/s²
    • Trabajo: Joule (N⋅m)
    • Potencia: Watt (J/s)
    • Fuerza: Newton (Kg⋅m/s²)

Sistema CGS

  • Sus cantidades fundamentales son: centímetro (longitud), gramo (masa) y segundo (tiempo).
  • Las unidades derivadas son:
    • Rapidez: m/s
    • Fuerza: Dina (g⋅cm/s²)
    • Trabajo: Ergio (dina⋅cm)

Sistema Técnico

  • Sus cantidades fundamentales son: metro (longitud), kilogramo fuerza (o kilopondio) (fuerza) y segundo (tiempo).
  • Algunas unidades derivadas son:
    • Rapidez: m/s
    • Trabajo: kilogramo-metro (kgm ó kpm)
    • Presión: kgf/m² ó kpm/m²

Unidad Técnica de Masa

  • Masa que adquiere una aceleración de 1 m/s² cuando se le aplica una fuerza de 1 kilopondio.
  • Se abrevia como u.t.m.

Sistema Inglés

  • Unidades de longitud: pulgada, pie, milla; se utiliza principalmente en los Estados Unidos y Reino Unido.
  • Equivalencias:
    • 1 pulgada = 2,54 cm
    • 1 pie = 30,48 cm
    • 1 milla = 1609,34 m
  • Unidades de masa: onza y libra; se utilizan principalmente en Estados Unidos.
    • 1 onza = 28,3 g
    • 1 libra = 454 g

Magnitudes Derivadas (Sistema Internacional)

  • Unidades y símbolos más frecuentes -Superficie m²
    • Volumen m³
    • Velocidad lineal m/s
    • Velocidad angular rad/s
    • Aceleración m/s²
    • Frecuencia Hz
    • Densidad kg/m³
    • Fuerza N
    • Energía J

Magnitudes Derivadas (Otras Unidades)

  • Listado de magnitudes derivadas y sus unidades en diferentes sistemas.

Tablas de conversión de unidades

  • Tablas para convertir diferentes unidades de longitud, tiempo, masa, fuerza, energía y trabajo, potencia, presión entre otros sistemas.

Operaciones discontinuas, continuas y semidiscontinuas

  • Se explican las diferencias entre los tipos de operaciones:
    • Discontinuas/intermitentes: Las etapas se realizan en una serie sucesiva.
    • Continuas: Las etapas de carga, transformación y descarga se realizan simultáneamente.
    • Semidiscontinuas: Combinación de los métodos anteriores.

Balance de Materia

  • Se describe el concepto de balance de materia y como se aplica en los procesos.
  • Ecuación general de conservación de la materia: Entrada + Generación - Salida - Consumo = Acumulación
  • Ecuación para sistemas continuos en estado estacionario: Entrada = Salida + Generación - Consumo
  • Ecuación de balance para resolver ejercicios de diferentes ejemplos.

Sistema

  • Se explican los sistemas abiertos y cerrados y cómo se utilizan en los procesos.

Diagramas de flujo

  • Se describe el procedimiento de construir diagramas, incluyendo la nomenclatura
    • Tipos de diagramas de flujo, incluyendo representaciones de equipos, materiales, y nomenclatura usada en ellos.

Propiedades Extensivas e Intensivas

  • Se definen las propiedades extensivas (dependen de la cantidad de materia) e intensivas (no dependen de la cantidad de materia).

Operaciones unitarias físicas y químicas

  • Se enumeran y describen diversas operaciones unitarias físicas y químicas, incluyendo las que se mencionan en los diagramas. Ejemplos incluyen : molienda, filtración, prensado, mezcla, sedimentación, evaporación, secado, hidrogenación, hidrolisis etc.

Bioquímicas

  • Se explican las conversiones en las operaciones bioquímicas. Ejemplos incluyen: fermentación, esterilización, pasteurización, etc.

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Este cuestionario explorará las magnitudes fundamentales en física, incluyendo longitudes, masas y tiempos. Además, se abordarán magnitudes escalares y vectoriales, destacando sus diferencias y ejemplos. Prepárate para poner a prueba tu conocimiento sobre estos conceptos esenciales.

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