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N2 -A meia-vida é o tempo gasto para metade dos átomos de uma quantidade inicial ???? 0 Q 0 ​ se desintegrar ou se transmutar em átomos de outro elemento. Uma substância é dita mais estável quando a meia-vida possui um valor elevado. Esse tipo de problema pode ser modelado pela seguinte equação diferencial: ???? ???? ???? ???? = ???? ???? dt dQ ​ =KQ onde ???? Q representa a quantidade de átomos presente na substância e é uma função do tempo ???? t. Uma substância radioativa teve sua quantidade inicial ???? 0 Q 0 ​ reduzida em 0,043% após 15 anos. Com relação a essa informação, analise as afirmativas a seguir: I. O valor da constante de proporcionalidade é ???? = ln ⁡ ( 0 , 99957 ) 1 / 15 K=ln(0,99957) 1/15 . II. A função que representa o problema descrito é ???? ( ???? ) = 0 , 9995 7 ???? / 15 ???? 0 Q(t)=0,99957 t/15 Q 0 ​ . III. O tempo de meia-vida dessa substância é de 23.512 anos. IV. Após 15 anos, a quantidade de substância existente é de 0 , 00043 ???? 0 0,00043Q 0 ​ . É correto o que se afirma em:
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Anderson Ferreira

há 2 anos

Respostas

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há 2 anos

Vamos analisar cada afirmativa: I. O valor da constante de proporcionalidade é \( K = \frac{\ln(0,99957)}{15} \). Essa afirmativa está correta, pois a constante \( K \) é calculada a partir da equação diferencial dada, considerando a redução de 0,043% após 15 anos. II. A função que representa o problema descrito é \( Q(t) = 0,99957^{t/15} Q_0 \). Essa afirmativa está incorreta. A função correta deve ser \( Q(t) = Q_0 e^{-Kt} \), onde \( K \) é a constante encontrada na afirmativa I. III. O tempo de meia-vida dessa substância é de 23.512 anos. Para verificar isso, precisamos calcular a meia-vida usando a constante \( K \). A meia-vida \( t_{1/2} \) é dada por \( t_{1/2} = \frac{\ln(2)}{K} \). Se \( K \) for pequeno, a meia-vida pode ser maior que 15 anos, mas não podemos afirmar que é exatamente 23.512 anos sem o cálculo exato. Portanto, não podemos confirmar essa afirmativa sem mais informações. IV. Após 15 anos, a quantidade de substância existente é de \( 0,00043 Q_0 \). Essa afirmativa está incorreta. A quantidade reduzida em 0,043% significa que a quantidade restante é \( 99,957\% \) de \( Q_0 \), ou seja, \( 0,99957 Q_0 \), e não \( 0,00043 Q_0 \). Com base nas análises: - A afirmativa I é verdadeira. - A afirmativa II é falsa. - A afirmativa III não pode ser confirmada sem cálculos adicionais. - A afirmativa IV é falsa. Portanto, a única afirmativa correta é a I. Como não há uma alternativa que contenha apenas a afirmativa I, a resposta correta é que apenas a afirmativa I é verdadeira.

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