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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a) ; b)