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Qual a resistência equivalente em ohms de ½ Kg de sal (NaCl) dissolvido em 6 litros de água (H2O) ?

Eu sei que a solução é condutora, visto que os íons de sódio e cloro se dissociam na água permitindo a passagem da corrente elétrica, fiz um teste numa tensão de 110V mergulhando as extremidades de dois fios, que se unidos ligava uma lâmpada, e percebi que apesar da solução ser condutora, uma lâmpada por exemplo tem sua luminosidade reduzida, semelhante ao efeito de um resistor intercalado em um fio. Ai eu pergunto, alguém tem ideia de como quantificar a resistência equivalente ?em ohms? de ½ Kg de sal (NaCl) dissolvido em 6 litros de água (H2O) ?

Comentário do autor da pergunta após a resposta abaixo: Realmente é tudo isso que você disse. O cálculo da resistência nessas ocasiões só com um ohmímetro, visto que a mesma pode variar por diversos fatores, tais como; geometria do recipiente, temperatura, distância dos fios e etc. Valeu pela resposta.

Respondido por: Prof. Fernando Lang da Silveira - www.if.ufrgs.br/~lang/

A condutividade elétrica de uma solução de NaCl com tal concentração (1/2 kg em 6 kg de água) é cerca de 50.000 (cinquenta mil) vezes menor do que a do cobre. A resistência elétrica da solução salina depende não apenas da concentração mas também de características geométricas da região condutora da solução, com por exemplo a distância entre os dois fios mergulhados na solução. Se tiveres um ohmímetro (medidor de resistência) poderás testar mergulhando as ponteiras na solução e variando a distância entre elas.

“Docendo discimus.” Sêneca

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Comentários adicionais em função de discussão no FB posterior à minha postagem acima.

K…- hmmmmm e como se estima a condutividade relativa ao cobre (aqueles 50mil)? posso voltar lá pras aulas no H?

G.- É uma coisa que é pouco tratada nos livros didáticos mesmo, professor. Eles afirmam, deixando implícito, que são em condutores sólidos que ocorre a condução de elétrons. Salvo engano, o livro do GREF aborda isto aí mais profundamente do que muitos livros de ensino superior. É uma dúvida que tinha sobre o valor numérico da condutividade elétrica da solução.

Fernando Lang da Silveira K…: Constrói algo como um “capacitor plano” de placas paralelas (placas condutoras metálicas) que tem o espaço entre as placas preenchido pela solução e mede a resistência elétrica equivalente esse sistema. Depois é calcular a resistividade pois a geometria da região condutora é conhecida. Há que se descontar a contribuição que as placas condutoras dão para a resistência equivalente mas esse desconto é desprezível.

Fernando Lang da Silveira – G…: os livros de ensino médio no quais estudei (faz tempo hein!!) tratavam desse tema e também de fontes eletroquímicas.

Fernando Lang da Silveira – G…:Um conceito interessante, entretanto ausente dos textos de eletricidade que usamos, é o de “mobilidade” das cargas livres (razão entre a velocidade de deriva pela intensidade do campo elétrico aplicado). A mobilidade dos elétrons livres no cobre é cerca de 10.000 (dez mil) vezes maior do que a mobilidade dos íons na solução de NaCl. No cobre a mobilidade é 35 cm/s para um campo de 1 V/cm. Em regime de condução permanente em um fio de cobre, que não danifique o fio, existe um campo elétrico não maior do que 10 mV/cm, levando a uma velocidade de deriva para os elétrons inferior a mm/s!

Fernando Lang da Silveira – Para fazer esses comentários estou usando o “Handbook of Elementary Physics” de Koshkin e Shirkevich da Ed. MIR, 1975, Moscou. Todo o professor de Física que se preze deveria ter esta bíblia russa, anterior ao final da URSS, portanto uma bíblia materialista dialética leninista-marxista. Mas esta bíblia NÃO é constituída por “verdades reveladas” por inspiração divina!:-)

D.. – Poizé, a geometria do sistema impacta tanto quanto a concentracao de cargas livres. Só de imaginar na dinamica desse sistema, com convecoes do fluido, geracao de oxido e bolhas de gás nos eletrodos me tira a vontade de comecar o cálculo. Mas o Kohlrausch tem um metodo impirico para baixas concetracoes de ions: http://en.wikipedia.org/wiki/Conductivity_(electrolytic)

G… É interessante como tudo faz sentido. Existe uma relação entre a densidade de corrente (j) e o Campo elétrico que é estabelecida através da condutividade. A densidade de correte, como deve ser, depende da velocidade de deriva dos portadores de carga. Essa razão, como fica claro, deve depender da condutividade do material que estamos tratando, correto, professor?

Fernando Lang da Silveira – É a própria condutividade. Fernando Lang da Silveira Acho que entendi mal pois deves te referira á mobilidade. A condutividade depende da mobilidade mas também depende da densidade de cargas livres.

Fernando Lang da Silveira – A concentração em uma solução iônica afeta a densidade de cargas livres.

Fernando Lang da Silveira – Um fato interessante diz repeito ao ácido sulfúrico dissociado. A mobilidade dos íon H é cerca de 5 vezes maior do que dos íons SO4– e adicionalmente a concentração dos íons positivos é o dobro da de íons negativos. Temos aí um condutor em que há preponderância para a corrente das cargas positivas.

Fernando Lang da Silveira – Eu notei isso em uma nota de rodapé do artigo http://www.if.ufrgs.br/~lang/Textos/Associa_pilhas_paralelo.pdf

G…- A razão ao qual me referia, entre a velocidade de deriva e o Campo Elétrico, é a mobilidade que, para que as coisas façam sentido deve ter uma relação direta com a condutividade. Isto que quis dizer

Acessos entre 27 de maio de 2013 e novembro de 2017: 2242.


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