Fluidos 2-2.4. Un
recipiente con una solución de pepsina en agua de concentración 100 moles/m3 se pone en
contacto mediante un tubo de 10 cm de
longitud con otro recipiente que contiene una solución más diluida de la misma
sustancia. Ambas soluciones están a 20
ºC. Si se observa una densidad de flujo difusivo inicial
de 10-12 mol cm-2s-1,
El
coeficiente de difusión de la pepsina en agua a 20 ºC es 9 x10-11 m² s-1.
a. ¿cuál
es la concentración inicial de la solución de pepsina del segundo recipiente?,
Ley de Fick
Φ
= – D * (c2 – c1) / Δx
donde
Φ = densidad de flujo difusivo inicial = 10-12 moles cm-2
s-1 = 10-12 moles / (10-4 m-2 s) = 10-8 moles / (m2 s)
D = coeficiente de difusión de
la pepsina en agua a 20 ºC = 9 x 10-11 m² s-1
c1 = concentración inicial del recipiente 1 = 100 moles/m3
c2
= concentración
inicial del recipiente 2 = ¿??
Δx =
longitud del tubo = 10 cm = 10-1 m
Reemplazando
y despejando c2
c2
= 100 moles/m3
- 10-8 moles / (m2 s) * 10-1 m / 9 x 10-11 m² s-1 = 88,89 moles/m3
< --- concentración 2
b. ¿cambia
este valor al transcurrir el tiempo?,
La
concentración inicial no cambia, lo que
cambia es la concentración de cada recipiente con paso del transcurso del
tiempo.
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