Qual é a forma da lei de Fick que descreve a difusão em estado estacionário?
(A)
(B)
©
(Cs - Co) erf(x/2VDt)
(D)
Co - Cs)
(E) Nenhuma das alternativas anteriores
(A)
(B)
©
(D)
(E) Nenhuma das alternativas anteriores
Passo 1
Então, temos uma questão sobre a Lei de Fick que descreve a difusão em estado estacionário. Vamos precisar entender o que cada forma da Lei de Fick representa para identificar qual delas se aplica nesse cenário.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a Lei de Fick tem duas formas principais:
-
Primeira Lei de Fick: Ela relaciona o fluxo de difusão
com o gradiente de concentração , e é dada por: Aqui,é o coeficiente de difusão. -
Segunda Lei de Fick: Ela descreve como a concentração
muda ao longo do tempo e do espaço:
Passo 3
No estado estacionário, a concentração não muda com o tempo, ou seja,
. Aplicando isso na Segunda Lei de Fick, temos:
Isso simplifica para uma relação linear entre
e
, o que corresponde à Primeira Lei de Fick.
Passo 4
Analisando as alternativas, a opção que representa a Primeira Lei de Fick é:
Resposta
A alternativa correta é a (B)
.