ACTIVIDAD COLABORATIVA N° 1 En esta actividad la ecuación que nos ayuda a resolver estos problemas se basa en el siguiente modelo 4.1). En un tanque de 1000 litros, una solución salada de salmuera empieza a fluir a velocidad constante de 6 litros/min. La solución se m antiene bien agitada y fluye hacia el exterior con una velocidad de 6 litros/min. Sabiendo que la concentración de salmuera que entra es de 1 kg/litro, calcula la concentración de sal de la solución en función del tiempo.
4.2). La corriente sanguínea lleva un medicamento hacia el interior de un órgano a razón de 3 cm3/s y sale de él a la misma velocidad. Se sabe que el volumen del órgano es 125 cm3 y la concentración del medicamento que entra es de 0.2 g/cm 3. ¿Cuál es la concentración del medicamento en el órgano si inicialmente no había vestigio alguno del medicamento? ¿Cuándo la concentración será de 0.1 g/cm 3? a)
4.3) El agua del río Aguadulce fluye hacia el lago Magdalena a razón de 300 gal/min. El lago Magdalena contiene aproximadamente 100 millones de galones de agua. La fumigación de los naranjales cercanos ha ocasionado que la concentración de plaguicidas en el lago llegue a ser de 35 partes por millón. Si se suspende la aplicación de plaguicidas, ¿cuánto tiempo transcurrirá antes de que la concentración de los mismos en el lago esté por debajo de 10 partes por millón? Datos: entrada/salida cantidad total 100 millones de galones de agua Cantidad en el lago
4.4). Un tanque contiene originalmente 100 galones de agua fresca. Se vierte dentro del tanque, agua que contiene ½ libra de sal por galón a una velocidad de 2 gal/min y se permite que salga la mezcla con la misma rapidez. Después de 10 min se para el proceso y se vierte agua fresca dentro del tanque a la velocidad de 2 gal/min, dejando salir la mezcla a la misma velocidad. Encontrar la cantidad de sal en el tanque al final de los 20 min. Datos capacidad total =100 gal agua fresca, entrada-salida 2 gal/min Concentración= ½ libra/ galón
4.5). Un tanque cuyo volumen es de 4000 litros está inicialmente lleno hasta la mitad de su capacidad, con una solución en la que hay disueltos 100 kg de sal. Se bombea agua pura al tanque a razón de Q litros/min y la mezcla, que se mantiene homogénea mediante agitación, se extrae a razón de 3 litros/min. Si se sabe que al cabo de 3 horas y 20 min hay 800 litros más de solución en el tanque, determine a) El caudal de entrada Q b) Cantidad de sal en el tanque al cabo de 4 horas c) Cantidad de sal y concentración de sal al momento justo de comenzar a desbordarse
4.6). Considérese un estanque con un volumen de 8 mil millones de pies cúbicos y una concentración inicial de contaminantes de 0,25 %. Hay un ingreso diario de 500 millones de pies cúbicos de agua con una concentración de contaminantes de 0,05 % y un derrame diario de igual cantidad de agua bien mezclada en el estanque ¿Cuánto tiempo pasará para que la concentración de contaminantes en el estanque sea de 0,10%?
