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Física de polímeros - Examen
Contribuido por: Riquelme
  • 1. La física de polímeros es la rama de la física que estudia las propiedades físicas y el comportamiento de los polímeros, que son moléculas de gran tamaño compuestas por unidades estructurales repetitivas. Comprender las propiedades de los polímeros es crucial en diversos campos como la ciencia de los materiales, la biofísica y la ingeniería química. Los físicos de polímeros investigan la estructura, la dinámica y las propiedades mecánicas de los polímeros, a menudo utilizando técnicas como la reología, la microscopía y la espectroscopia. Mediante el estudio de la física de polímeros, los investigadores pretenden desarrollar nuevos materiales con propiedades a medida, mejorar las técnicas de procesamiento y comprender mejor los sistemas biológicos y los fluidos complejos.

    ¿Qué es un polímero?
A) Una pequeña molécula inorgánica
B) Un tipo de metal
C) Una molécula grande compuesta de unidades estructurales repetitivas
D) Un solo átomo
  • 2. ¿Cuál de los siguientes no es un método común de polimerización?
A) Polimerización por condensación
B) Polimerización por descomposición
C) Polimerización de apertura anular
D) Polimerización por adición
  • 3. ¿Cuál es la temperatura de transición vítrea de un polímero?
A) La temperatura a la que cristaliza el polímero
B) La temperatura a la que se descompone el polímero
C) La temperatura de fusión del polímero
D) La temperatura a la que el polímero pasa del estado vítreo al estado gomoso.
  • 4. ¿Cuál es el papel de la reticulación en las redes de polímeros?
A) Para reducir la longitud de la cadena del polímero
B) Para aumentar la resistencia mecánica y la estabilidad
C) Para disminuir la densidad del polímero
D) Para mejorar la solubilidad del polímero
  • 5. ¿Qué importancia tiene el estado vítreo en el comportamiento de los polímeros?
A) El estado vítreo favorece la flexibilidad del polímero
B) El estado vítreo no afecta a las propiedades del polímero
C) El estado vítreo es sólo para polímeros amorfos
D) En estado vítreo, el polímero es duro y quebradizo.
  • 6. ¿Cuál es el papel de un agente nucleante en la cristalización de un polímero?
A) Para aumentar la temperatura de transición vítrea
B) Para mejorar la solubilidad del polímero
C) Para promover la formación de pequeñas regiones cristalinas en un polímero
D) Para inhibir la flexibilidad de la cadena polimérica
  • 7. ¿Qué es un copolímero?
A) Un polímero compuesto por dos o más monómeros diferentes
B) Una sola molécula monomérica
C) Un polímero con un alto grado de cristalinidad
D) Un polímero con una sola unidad repetitiva
  • 8. ¿Para qué sirven los aditivos poliméricos?
A) Disminuir la durabilidad del polímero
B) Para romper las cadenas poliméricas
C) Para mejorar o modificar las propiedades de los polímeros
D) Para reducir la flexibilidad del polímero
  • 9. ¿Para qué se utiliza la teoría de Flory-Huggins en física de polímeros?
A) Explicar la termodinámica de las soluciones y mezclas de polímeros
B) Para modelizar la conformación de la cadena polimérica
C) Para determinar la cinética de degradación del polímero
D) Predecir las propiedades mecánicas de los polímeros
  • 10. ¿Cuál es la función principal de los enredos de cadena en el comportamiento de los polímeros?
A) Para inducir la degradación del polímero
B) Para disminuir la solubilidad del polímero
C) Para aumentar la resistencia mecánica y evitar el deslizamiento de las cadenas poliméricas
D) Para favorecer la cristalización del polímero
  • 11. ¿Cuál es el efecto del aumento del peso molecular en la viscosidad del polímero?
A) Un mayor peso molecular conlleva una menor elasticidad
B) Un mayor peso molecular conlleva una mayor viscosidad
C) El peso molecular no influye en la viscosidad
D) El aumento del peso molecular disminuye la viscosidad
  • 12. ¿Quién es considerado el primer científico que estableció el campo de la física de polímeros?
A) Pierre-Gilles de Gennes
B) Flory
C) Doi y Edwards
D) I. M. Lifshitz
  • 13. ¿Cuál es la relación entre el número de microestados Ω(R) y la distribución de probabilidad P(R)?
A) Ω(R) = R / P(R)
B) Ω(R) = P(R) / c
C) Ω(R) = cR
D) Ω(R) = cP(R)
  • 14. ¿Cómo se comporta una cadena de polímero en un disolvente deficiente?
A) Se comporta como una esfera sólida.
B) Se expande significativamente.
C) Forma un objeto fractal.
D) Se convierte en una cadena ideal.
  • 15. ¿Qué modelo mejora la cadena de articulaciones libres al considerar ángulos de enlace fijos debido a los enlaces químicos?
A) Modelo de rotación restringida
B) Modelo de estado isomérico rotacional
C) Modelo de cadena similar a un gusano
D) Cadena de rotación libre
  • 16. En el modelo de rotación restringida, ¿qué determina la probabilidad de cada ángulo de torsión?
A) Posiciones de los mínimos en la energía potencial de rotación.
B) Un factor de Boltzmann basado en la energía potencial.
C) Longitud de persistencia.
D) Ángulos de enlace fijos debido a los enlaces químicos.
  • 17. ¿Cuál es la expresión para la entropía S(R) en términos de Ω(R)?
A) S(R) = Ω(R) / kB
B) S(R) = kBΩ(R)
C) S(R) = kB ln(Ω(R))
D) S(R) = ln(kBΩ(R))
  • 18. ¿Qué tipo de recorrido describe las posibilidades conformacionales de una cadena polimérica real con volumen de exclusión?
A) Recorrido aleatorio que evita auto-intersecciones
B) Recorrido dirigido
C) Recorrido aleatorio simple
D) Movimiento browniano
  • 19. ¿Cuál es la longitud de persistencia del ADN de doble cadena?
A) Exactamente 25 nm.
B) Menos de 10 nm.
C) Más de 100 nm.
D) Aproximadamente 50 nm.
  • 20. ¿Qué disciplina originalmente incluía la física de polímeros como una rama?
A) Química de polímeros
B) Termodinámica
C) Física de la materia condensada
D) Física estadística
  • 21. ¿Qué modelo se utiliza para simulaciones computacionales que consideran la no linealidad en cadenas finitas?
A) Modelo de cadena tipo gusano (Worm-like chain model).
B) Modelo de elasticidad no lineal extensible (Finite Extensible Nonlinear Elastic Model).
C) Modelo de cadena articulada (Freely-jointed chain model).
D) Modelo de estado isomérico rotacional (Rotational isomeric state model).
  • 22. ¿Cuál es el desplazamiento promedio ⟨x⟩ de un tren que se mueve aleatoriamente a lo largo de una vía unidimensional?
A) √N.
B) 0.
C) N/b.
D) bN.
  • 23. ¿En qué condiciones de disolvente el polímero se comporta como si fuera una cadena ideal?
A) Disolvente theta
B) Ninguna de estas opciones
C) Disolvente malo
D) Disolvente bueno
  • 24. ¿Cómo se calcula el valor cuadrático medio (x_rms) del desplazamiento para una caminata aleatoria?
A) x_rms = bN.
B) x_rms = N/b.
C) x_rms = √bN.
D) x_rms = b√N.
  • 25. ¿Cuál es el valor del exponente de Flory (ν) en un buen disolvente?
A) 1/3
B) 1/2
C) 1/4
D) 3/5
  • 26. Según el teorema del límite central, ¿qué distribución se espera para el vector resultante si N es mucho mayor que 1?
A) Distribución uniforme
B) Distribución gaussiana
C) Distribución binomial
D) Distribución exponencial
  • 27. ¿Qué modelo estadístico se utiliza para una cadena de polímeros en un disolvente theta?
A) Caminata aleatoria simple
B) Caminata dirigida
C) Caminata aleatoria que evita la auto-intersección
D) Movimiento browniano
  • 28. ¿En qué condiciones de disolvente el radio de gyración de una cadena polimérica se aproxima al enfoque de campo medio de Flory?
A) Disolvente bueno
B) Disolvente theta
C) Ninguna de estas
D) Disolvente malo
  • 29. ¿Cuál es el cambio en la energía libre de Helmholtz, ΔF, cuando una cadena de polímero se estira?
A) ΔF = TΔS(R)
B) ΔF = S(R) / T
C) ΔF = kBΔS(R)
D) ΔF = -TΔS(R)
  • 30. ¿Cuál es el valor esperado de ⟨R ⋅ R⟩ para una cadena de polímero?
A) ⟨R ⋅ R⟩ = N²b²
B) ⟨R ⋅ R⟩ = b³
C) ⟨R ⋅ R⟩ = Nb
D) ⟨R ⋅ R⟩ = 3Nb²
  • 31. ¿Cuál es el valor esperado del producto escalar ⟨ri ⋅ rj⟩ para enlaces en un espacio isotrópico?
A) ⟨ri ⋅ rj⟩ = b²δij
B) ⟨ri ⋅ rj⟩ = R²
C) ⟨ri ⋅ rj⟩ = Nδij
D) ⟨ri ⋅ rj⟩ = 3b²δij
  • 32. ¿Qué modelo asume que no existen interacciones entre los monómeros de la cadena?
A) Modelo de rotación restringida
B) Modelos reales de cadenas
C) Modelo de cadenas tipo gusano
D) Modelos ideales de cadenas
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