fisica

6) Calcular la permeabilidad de una membrana biológica de 5 x 10-4 cm de espesor, que contiene 6,36 x 104 poros por cm², cada uno de radio 2 x 10-5 cm, y coeficiente de difusión D = 2 x 10-5cm² s-1.La permeabilidad de membrana, P, es un parámetro que caracteriza a un par: membrana y soluto. Básicamente nos informa cuál sería el flujo difusivo esperable -para que ese soluto atraviese esamembrana- por unidad de diferencia de concentración (Δc) y por superficie de membrana (S). En símbolos:
P = φ / Δc S
reemplazando el flujo difusivo por la ley de Fick nos queda:
P = – D Δc A / Δx Δc SP = D A / Δx S
La principal dificultad de los estudiantes a la hora de comprender esta ecuación pasa por entender a qué estamos llamando A y a qué S (¿no es que área y superficie son lo mismo?).Pues no. Acá representan cosas diferentes, aunque relacionadas entre sí.

3) El coeficiente de difusión de un soluto en agua es 9 x 10-11 m² s-1. Dos recipientes con concentraciones diferentes desoluto (0,01 M y 0,009 M) están en contacto mediante un tubo de longitud desconocida. El flujo entre ambos es 10-12 mol cm-2 s-1. ¿Cuál es la longitud del tubo?
            a) 0,9 cm             b) 2cm              c) 0,5 cm
            d) 120 cm            e) 1,2 cm           f) 10 cm
Parece tratarse de un simple caso de aplicación de la ley de Fick. Revisemos la información. La diferencia deconcentración, Δc, es:
Δc = (c1 – c2) = 0,01 M – 0,009 M =
Δc = 0,001 M = 10-3 moles l-1 = 1 mol m-3
Ahora recordemos la Ley de Fick y despejemos Δx
Φ = – D Δc / Δx
Δx = – D Δc / Φ
Pararealizar la operación sólo es necesario homogeneizar las unidades.
Φ = 10-12 moles cm-2 s-1 = 10-12 moles m-2 104 s-1 = 10-8 moles m-2 s-1
D = 9 x 10-11 m² s-1
En definitiva, la cuenta que hay quehacer es ésta: :
Δx = – 9 x 10-11 m² s-1 . 1 mol m-3 / 10-8 moles m-2 s-1

            Δx = – 9 x 10-3 m
respuesta a)

Ese signo menos no debe perturbarte: el largo del tubo es el mismo lo midas...