NO ME SALEN
   (PROBLEMAS RESUELTOS DE BIOFÍSICA DEL CBC)
   MECANISMOS DE TRANSPORTE
 

desesperado

 

3 - En las hojas de los vegetales hay pequeños poros llamados estomas que permiten, entre otras cosas, la difusión de vapor de agua hacia el exterior. Uno de esos poros tiene un diámetro de 22 µm y una longitud de 12 µm. La concentración del vapor de agua en el aire del interior de la hoja es de 17 g/m3 y en el aire que rodea a la hoja es la mitad. ¿Qué masa de vapor de agua atraviesa el estoma en una hora? Dato: el coeficiente de difusión del vapor de agua en el aire, a 20 ºC es 0,23 cm2/s.

Acá tenés una linda microfotografía de una hoja vegetal en la que se ven dos estomas, uno semiabierto y el otro totalmente cerrado. En la apertura total nunca llegan a ser cilíndricos, pero como una primera aproximación -en este ejercicio- supondremos que se abre hasta formar una circunferencia.    
   
Apertura y cierre de Estomas (POWER AND SYRED/SCIENCE PHOTO LIBRARY)    

El área del estoma abierto, entonces, valdrá:

A= π . r ² = π (11 x 10-6 m)² = 3,80 x 10-10

Con ese dato podemos ir directo a la ley de Fick que, justamente, describe la cantidad de masa por unidad de tiempo que difunde de un lada a otro entre dos compartimientos de diferente concentración.

   
  φ = D . A . Δc  

Δx
   

Ese signo menos de adelante se cancela con el signo menos de la diferencia de concentración (el flujo neto siempre ocurre desde la concentración mayor hacia la concentración menor), que vale:

Δc = 8,5 g/m3

Cuidando de que todos los datos estén expresados en unidades homogéneas, vamos a hallar del flujo:

   
  φ = 0,23 x 10-4 m2/s . 3,80 x 10-10 . 8,5 g/m3  

12 x 10-6 m
   

φ = 6,2 x 10-9 g/s

Si queremos conocer la masa de vapor que pasó por ese único estoma abierto en una hora, basta con multiplicar ese valor por los 3.660 segundos que hay en una hora.

   

            m = 2,23 x 10-5 g

   
     
   

Fluídos - Ricardo Cabrera

DESAFÍO:  

 

 
   
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