Descreva a relação entre o valor da temperatura e o coeficiente de difusão, segundo a relação de Arrhenius. (1,0 ponto)
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pede pra gente explicar como a temperatura influencia o coeficiente de difusão, usando a relação de Arrhenius. Então, a gente vai precisar entender o que é o coeficiente de difusão, como a temperatura afeta ele e como a equação de Arrhenius descreve essa relação.
Passo 2
Primeiro, o coeficiente de difusão é uma medida de quão rápido as partículas se movem e se espalham em um meio. Quanto maior for esse coeficiente, mais rápido as partículas se difundem.
Passo 3
A relação de Arrhenius nos ajuda a entender como a temperatura afeta reações químicas e processos como a difusão. A equação de Arrhenius é dada por:
onde:
- $ D $ é o coeficiente de difusão,
- $ D_0 $ é o coeficiente de difusão pré-exponencial,
- $ E_a $ é a energia de ativação,
- $ k $ é a constante de Boltzmann,
- $ T $ é a temperatura absoluta.
Passo 4
Observando a equação, vemos que quando a temperatura $ T $ aumenta, o termo $ \frac{E_a}{kT} $ diminui, fazendo com que a exponencial $ e^{-\frac{E_a}{kT}} $ aumente. Isso significa que o coeficiente de difusão $ D $ aumenta com o aumento da temperatura.
Resposta
Então, segundo a relação de Arrhenius, o coeficiente de difusão aumenta exponencialmente conforme a temperatura aumenta.