Um tubo de 2   m de comprimento e 10 - 4   m 2 de seção reta contém C O 2 à pressão atmosférica e a uma temperatura de 300   K . Os átomos de carbono da metade das moléculas de C O 2 são o isótopo radioativo C 14 . Em um tempo t = 0 , todas as moléculas no extremo esquerdo do tubo contêm carbono radioativo, e o número de tais moléculas por unidade de volume decresce uniformemente para zero no outro extremo do tubo.

a) Qual o gradiente de concentração inicial de moléculas radioativas?

b) inicialmente, quantas moléculas radioativas atravessam por segundo uma seção reta no meio do tubo, da esquerda para a direita?

c) quantas atravessam da direita para a esquerda?

d) Qual é a razão liquida inicial de difusão das moléculas radioativas através da seção reta, em moléculas por segundo e em microgramas por segundo?

Passo 1

Falaaaaa rapaziada tudo blz?

Nessa questão do livro de termodinâmica de Sears um tubo de 2   m de comprimento e 10 - 4   m 2 de seção reta contém C O 2 à pressão atmosférica e a uma temperatura de 300   K . Os átomos de carbono da metade das moléculas de C O 2 são o isótopo radioativo C 14 . Em um tempo t = 0 , todas as moléculas no extremo esquerdo do tubo contêm carbono radioativo, e o número de tais moléculas por unidade de volume decresce uniformemente para zero no outro extremo do tubo.

a) Qual o gradiente de concentração inicial de moléculas radioativas?

b) inicialmente, quantas moléculas radioativas atravessam por segundo uma seção reta no meio do tubo, da esquerda para a direita?

c) quantas atravessam da direita para a esquerda?

d) Qual é a razão liquida inicial de difusão das moléculas radioativas através da seção reta, em moléculas por segundo e em microgramas por segundo?

Precisa ficar assim não meus abençoados conforme você for vendo os passos vai perceber que ela é de boa.

Passo 2

Então galerinha como o enunciado é bem extenso vamos destacar alguns termos dados para determinar as opções abaixo sendo,

c o m p r i m e n t o   d o   t u p o - 2 m

t e m p e r a t u r a - 300   K

Ficando na letra (a) para determinarmos o gradiente de concentração inicial,

λ = 300   x   10 - 4   x   8,4   x   10 - 3 = 2,52   x   10 - 4   m 2 s - 1

Já na letra (b) para determinarmos quantas moléculas radioativas, temos

λ = 300   x   10 - 4   x   4,75   x   10 - 15 = 1,41   x   10 - 16

Já na letra ( c ) para determinar quantas moléculas atravessam de direita para esquerda temos,

λ = 300   x   10 15   x   1,41 = 4,23   x   10 13

E por fim na letra (d) para determinarmos a difusão de moléculas radioativas vamos ter,

λ = 1,41   x   10 - 16   x   300   x   2,24   x   10 11 = 9,5   x   10 - 3

Espero que eu tenha ajudado e te vejo no próximo desafio.

Até a próxima.

Resposta

a) λ = 2,52   x   10 - 4   m 2 s - 1

b) λ = 1,41   x   10 - 16

c) λ = 4,23   x   10 13

d) λ = 9,5   x   10 - 3

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