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NO ME SALEN
(PROBLEMAS RESUELTOS DE BIOFÍSICA DEL CBC)
FLUIDOS
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59 - a) A presión atmosférica el contenido de O2 en el aire es de 21% aproximadamente. Si se
respira ese aire, la presión parcial de oxígeno en el aire que ingresa por las fosas
nasales es alrededor de:
a) 1 atm b) 2,1 atm c) 0,1 atm
d) 0,2 atm e) 0,5 atm f) 1,5 atm
b) Si se respira aire atmosférico con la misma composición pero sumergido en agua a 30 m de profundidad, la presión parcial del oxígeno será, comparada con la que existe a nivel de la superficie:
a) el cuádruple b) el triple c) un tercio
d) la cuarta parte e) la misma f) el doble |
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Claro, el 21% ese del enunciado... no te aclaran si se trata de un porcentual en masa, en moles, en presión parcial... Por suerte también dice aproximadamente, lo cual nos habilita a interpretarlo como querramos, ya que de cualquiera de las formas posibles el valor correcto se acerca mucho a ese 21.
Si admitimos que el oxígeno ejerce el 21% de la presión total, su presión parcial será:
PPO2 = 0,21. PTOT
PPO2 = 0,21. 1 atm
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PPO2 = 0,21 atm respuesta d) |
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Vamos al item b) No creo que exista un ejercicio más fácil que éste. Tampoco uno más tramposo... ¡lapidación automática a todos los profesores de Física del universo inmediatamente después de recibirse y antes de que puedan agarrar una tiza!
A veces pienso que exagero un poco. Vamos al ejercicio. Mirá, no hay mucho que decir... la única trampa (si es que a eso se le puede llamar trampa) es que los estudiantes (y el común de los mortales) olvidan que vivimos sumergidos en un mar de aire; y que la presión en este fondo de aire vale 1 atm. En otras palabras: la superficie del mar de agua se contacta con el fondo del mar de aire. |
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El principio general de la hidrostática afirma que:
Δpr = γagua . Δh
donde ΔP es el aumento de profundidad; γagua es el peso específico del agua, que vale 10.000 N/m³; y Δh es la profundidad, que en este caso vale 30 metros.
Δpr = 300.000 Pa = 3 atm
Hasta acá llegan más o menos todos bien... pero el último razonamiento, por algún motivo, cuesta: |
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Si a 30 metros la presión aumenta en 3 atm, y en la superficie vale 1 atm... entonces su valor a esa profundidad debe ser... 4 atm y eso es... ¡4 veces mayor que en la superficie!
Ahora bien, si el aire que tienen embotellado los buzos es el mismo que el nuestro (atmosférico), la proporción de los componentes gaseosos no cambia. Tiene un 21 % acá arriba y también un 21 % allá abajo. Su presión parcial acá arriba es el 21 % de la presión total acá arriba, o sea, 1 atm; y allá abajo el 21 % de la total abajo, que vale 4 atm.
Me resisto a hacer la cuenta... en venganza a lo de la lapidación... ok, ya sé que lo escribí yo... pero vos estabas de acuerdo, ahora no te la des de inocente... |
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el cuádruple respuesta a) |
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| Nota: Si alguien te pidiera que justifiques el último razonamiento, tendrás que apelar a la Ley de Dalton, que resumidamente dice que el cociente entre la presión parcial de un gas y la presión total de la mezcla es igual a la fracción molar de ese gas. |
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DESAFÍO: El oxígeno es tóxico a partir de 1,6 atm de presión parcial* (la presión con la que lo "leen" las células de los alvéolos pulmonares). ¿Hasta qué profundidad se puede descender sin que aparezca la toxicidad?
*La recomendación para buceo recreativo es de 1,4 atm. |
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