Explique o significado físico da equação:
Passo 1
Vamos entender a equação
. Essa equação descreve como a difusividade (
) de uma substância depende da temperatura (
). Para resolver isso, vamos precisar entender conceitos como difusividade, energia de ativação (
), constante dos gases (
) e como a temperatura influencia esses processos.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar cada componente da equação:
-
: Difusividade, que mede a capacidade de uma substância se espalhar em outra. -
: Difusividade pré-exponencial, um valor que representa a difusividade em condições ideais. -
: Energia de ativação, a energia necessária para que as partículas consigam se mover. -
: Constante dos gases, aproximadamente . -
: Temperatura absoluta em Kelvin.
Passo 3
A equação mostra que a difusividade
depende exponencialmente da temperatura
. Isso significa que, à medida que a temperatura aumenta, a difusividade também aumenta. O termo
indica que a energia de ativação
resiste ao aumento da difusividade, mas essa resist��ncia diminui com o aumento da temperatura.
Passo 4
Vamos analisar o termo exponencial
. Quando a temperatura
aumenta, o valor de
diminui, tornando o expoente menos negativo. Isso faz com que
aumente, resultando em uma difusividade maior. Portanto, a temperatura facilita o movimento das partículas.
Passo 5
Físicamente, essa equação descreve como a temperatura fornece a energia necessária para que as partículas superem barreiras energéticas (representadas por
) e se difundam mais facilmente. Em outras palavras, em temperaturas mais altas, as partículas têm mais energia cinética para se movimentarem e se espalharem, aumentando a difusividade.
Resposta
A equação
descreve como a difusividade de uma substância aumenta exponencialmente com a temperatura, mostrando que temperaturas mais altas fornecem a energia necessária para que as partículas superem barreiras energéticas e se difundam mais facilmente.
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) e uma camada de tijolo isolante com 0,13 metros de espessura (
). A temperatura na superfície interna do tijolo refratário é de
, enquanto a temperatura na superfície externa do tijolo isolante é de
. Desprezando a resistência térmica das juntas de argamassa, determine:
a) A quantidade de calor perdido por unidade de tempo (h);
b) A temperatura entre o refratário e o tijolo isolante.
a) ; b)
a) A quantidade de calor perdido por unidade de tempo (h);
b) A temperatura entre o refratário e o tijolo isolante.
a)