FLUJO DIFUSIVO Y DENSIDAD DE FLUJO – consulta de Guido

Publicado: 20 octubre 2009 de pelo verde de miles en Uncategorized
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Hola!

Vayamos primero a “las fuentes”. El tema de Difusión está desarrollado en el cuadernillo teórico de la unidad 2, páginas 20 a 22.

Yo usé en el pizarrón la misma notación, es decir los mismos símbolos, que ese texto. La macana es que la “phi con patas” (para el flujo difusivo) y la “phi sin patas” (para la densidad de flujo difusivo) se escriben prácticamente iguales, por eso yo exagero y hago bien grandes las patas de phi con patas, el FLUJO DIFUSIVO.

A lo mejor ayuda ponerles un nombre más corto, digamos FLUJO y DENSIDAD DE FLUJO, total ya sabemos que estamos hablando de difusión.

En la bibliografía, a ambos símbolos les ponen arriba una flechita ¿por qué? Porque tanto el flujo como su densidad tienen físicamente una dirección y un sentido (el perfume en una habitación difunde desde un lugar hacia otro, como en esta animación que se inicia haciendo click donde dice “remove lid”), y esa flechita indica justamente que estas magnitudes son VECTORES. Es muy importante entender este concepto (bah, saber que son vectores) pero en los ejercicios no es necesario tener en cuenta este detalle, porque solamente analizamos fenómenos de difusión en una sola dirección. Por eso en la clase yo no escribí las flechitas.

El FLUJO es, entonces, la cantidad de soluto que difunde en una unidad de tiempo. La cantidad de soluto puede medirse en masa o en número de moles. El tiempo puede medirse en seguno, minuto, día… ¡pero ojo! Medir cantidad de soluto en masa da una información diferente que medirla en número de moles. El flujo que está definido en el apunte y que también definimos en clase es el FLUJO de MASA, y si es masa va en unidad de masa. Y punto.

FLUJO = MASA / TIEMPO                es la definición de flujo.

La ecuación que aparece en la última línea de la página 20, (llamada Ley de Fick, o mejor dicho Primera Ley de Fick) establece una relación entre FLUJO, coeficiente de difusión D, área a través de la cual difunde la sustancia A, variación de concentración y una longitud L, que puede ser, como en los dibujos de la pág. 20. el largo del tubo a través del que se produce la difusión, o también podría ser el espesor de la membrana celular cuando se estudia el intercambio de sustancias por difusión a través de la membrana. Es muy importante entender bien cuáles son las condiciones de validez de esta “Ley de Fick”. Según el apunte y de acuerdo a lo que se llama una “historia de la ciencia internalista” (con la que yo no estoy de acuerdo, pero esto no viene ahora al caso), la Primera Ley de Fick es una “ley experimental”. Lo que se quiere decir con esto es que es una relación entre distintas magnitudes físicas que puede comprobarse experimentalmente.

En la página 21 hay otra expresión para la primera ley de Fick, recuadrada. Esta expresión es formalmente idéntica a la del pie de la pág. 20, pero para hacerla “compacta”, se definen algunas nuevas magnitudes, a saber, la DENSIDAD DE FLUJO (FLUJO / ÁREA) y el GRADIENTE DE CONCENTRACIONES ( delta C / L )… ¡y aparece un molesto signo menos! Ese signo menos indica que la DENSIDAD DE FLUJO DIFUSIVO tiene una dirección contraria al GRADIENTE DE CONCENTRACIONES, es decir, que mientras el gradiente apunta de la zona de baja concentración a la zona de alta concentración, la difusión ocurre de zonas de alta concentración a zonas de baja. En el apunte aparece una nota al pie número 11, que es MUY IMPORTANTE LEER.

¡Bueno! Espero que sirva esta aclaración.

Ximena en clase usó la letra phi (sin aclarar si era grande, chica, mayúscula, minúscula, con o sin patas) para el FLUJO DIFUSIVO y usó Df para la DENSIDAD DE FLUJO DIFUSIVO.

Yo dije y machaqué que -en el peor de los casos- podemos descubrir de cuál cantidad se trata mirando las unidades. El FLUJO se medirá, por ej, en gramos/segundo o bien “gramo x segundo a la menos uno”, y la DENSIDAD en “gramo x segundo a la menos uno x centímetro a la menos 2″. La diferencia es ni más ni menos, la unidad de área que está dividiendo en la DENSIDAD… ¡tal como se define la densidad! DENSIDAD = FLUJO / ÁREA

Si todavía quedan dudas conceptuales, volvé a leer el apunte, volvé a leer este posteo y volvé a preguntar. Como siempre, LA PREGUNTA NO MOLESTA… aunque no siempre pueda dar una respuesta

Comentarios
  1. Daniel dice:

    Hola… gracias por toda esta información. Está muy completa. Pero en el material hacen referencia a un cuadernillo. ¿Hay forma de tener acceso a él? MUCHAS GRACIAS.

    • profe pelo verde tortilla y quejona dice:

      hola daniel! disculpa la tardanza en responder. Este blog está pensado como complemento a mis cursos de biofisica del cbc – uba – argentina. Cuando me refiero al “cuadernillo” , es a la guia impresa de ejercicios. En la ciudad de buenos aires es relativamente facil de conseguir. Yo nunca la encontre online, pero si llegas a saber, pasame el dato.

  2. Daniela dice:

    Te pido mil disculpas, llegué a la página buscando información que me falta, estoy un poco nerviosa porque hay cosas que no puedo encontrar bien o que simplemente no comprendo del todo; mi comentario fue un poco desesperado jaja.

    De todas formas, te agradezco por tu tiempo, y te pido perdón nuevamente.

    Saludos.

    • biofisicabuenaonda dice:

      todo bien, daniela… disculpá vos también mis malos modales… ¡pero hay que enseñar amabilidad además de biofísica, jajajajajaj! Realemtne no me acuerdo ahora de qué libro era el capitulito recomendado (por mí) para ese tema, pero tal vez si vas a la sede Paternal, en la fotocopiadora del CeCE tengan todavía todos los capítulos que fui dejando en los dos cuatrimestres del año pasado para los temas “teóricos”.

      saludos y suerte
      la profe tortillera, peloverde y buenaonda (no siempre)

  3. Daniela dice:

    Quisiera saber cuál es el libro del que se habla acá que tiene teoría.. estoy preparándome para dar biofísica libre y me serviría muchísimo!!

    • biofisicabuenaonda dice:

      daniela… las cosas no son tan simples. Este blog representa un trabajo interactivo en un curso. Quien lo lleva adelante no es la torta de tus deseos ni responde a todas las preguntas. Buscá en la bibliografía recomendada en el programa de biofísica.

      Y el próximo mail que mandes, al menos decí “muchas gracias” al final.

  4. Ro dice:

    No me sirvió mucho, me sirvió muchísimo!!!
    Gracias Profe

  5. Guido dice:

    Muchas gracias profe!

  6. tati dice:

    malditas phi con patas y sin patas ¬

  7. tati dice:

    CON XIMENA LO VIMOS AL REVES. phi dijo que era la densidad de flujo, y que se mide en kg/s.
    ademas dijo que la densidad de flujo= masa que difunde sobre variacion de tiempo. pero eso vos decis que es el FLUJO (solito), y que la densidad de flujo= flujo sobre area…..
    ?¿?¿?¿
    cual de las dos tiene razon :S

    • biofisicabuenaonda dice:

      tranqui, tati…

      perdón si te confundimos entre tantas idas y vueltas. Te recomiendo muy muy fuertemente que leas el libro teórico y te quedes con esos conceptos. Siempre es mejor tener algo “impreso” para justificar.

      un beso y a no hacerse mala sangre!

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