Determine o tempo para que a concentração (massa/massa) de
seja de
em
, para: Difusão molecular na água.
Dados:
Obs.: Resolva o problema de forma iterativa e apresente o método de solução.
Dados:
Obs.: Resolva o problema de forma iterativa e apresente o método de solução.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para determinar o tempo que leva para a concentração de
atingir
a uma distância de
na água, considerando a difusão molecular. Para isso, vamos usar conceitos de difusão na física, especificamente a equação que relaciona a distância, o tempo e o coeficiente de difusão.
Passo 2
Primeiro, vamos entender a fórmula que vamos usar. A equação básica para estimar o tempo de difusão é:
Onde:
-
é o tempo de difusão que queremos encontrar. -
é a distância pela qual a molécula está se difundindo, que neste caso é . -
é o coeficiente de difusão da substância na água, dado como .
Passo 3
Agora, vamos substituir os valores na fórmula:
Primeiro, calculamos o quadrado da distância:
Então, multiplicamos o coeficiente de difusão por 2:
Passo 4
Agora, dividimos o resultado da distância pelo resultado do coeficiente:
Passo 5
Vamos converter o tempo de segundos para horas para facilitar a compreensão:
E para dias:
Resposta
O tempo necessário para que a concentração de
atinja
a uma distância de
na água por difusão molecular é aproximadamente
dias.