Ejercicio Activitat 4 · Física UAB 2019

Activitat 4 (2,5 punts). Difusió d'oxigen a la membrana alvèol-capil·lar

La transferència d'oxigen entre un alvèol pulmonar i la xarxa capil·lar circumdant es produeix per difusió passiva a través d'una barrera aquosa de $300\text{ nm}$ de gruix. El coeficient de difusió de l'oxigen en aquest medi és $D = 1{,}6 \cdot 10^{-9}\text{ m}^2/\text{s}$. La concentració d'oxigen en l'espai alveolar és de $0{,}27 \cdot 10^{-3}\text{ mol/L}$, mentre que a la sang capil·lar s'assumeix un valor de $0\text{ mol/L}$.

a.

Troba el flux d'oxigen per unitat d'àrea a través de la membrana alvèol-capil·lar.

b.

Calcula la quantitat molar d'oxigen que travessa el conjunt d'alvèols durant una inspiració d'un segon, considerant una superfície d'intercanvi total de $100\text{ m}^2$.

c.

Quina fracció representa aquesta quantitat respecte a l'oxigen total contingut en un volum d'aire inhalat de $3\text{ L}$ amb un $21\%$ en volum d'oxigen? ( Recorda l'equació del gas ideal: $pV = nRT$, amb $p = 1\text{ atm}$, $T = 298\text{ K}$ i $R = 0{,}082\text{ atm}\cdot\text{L}/(\text{mol}\cdot\text{K})$).