Algumas células do corpo humano são circundadas por paredes revestidas externamente por uma película com carga positiva e, internamente, por outra película semelhante, mas com carga negativa de mesmo módulo.
Considere sejam conhecidas: densidades superficial de ambas as cargas ; ; parede com volume de e constante dielétrica .
Assinale, então, a estimativa da energia total acumulada no campo elétrico dessa parede.
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A princípio, a dificuldade da questão é interpretar que a película constitui um "capacitor biológico". Nesse sentido, pensando nos dados do enunciado, podemos escrever\begin{matrix}
C = \dfrac{(k \varepsilon_0) A}{d} &,& Q = \sigma A &,& V = A\cdot d
\end{matrix}Com isso, para a energia armazenada num capacitor:\begin{matrix}
W = \dfrac{Q^2}{2C} = \dfrac{ (\sigma A)^2}{2 \left[ \dfrac{(k \varepsilon_0) A}{d} \right]} = \dfrac{(\sigma)^2 V}{2(k \varepsilon_0)}
\end{matrix}Substituindo os valores do enunciado,\begin{matrix}
W = \dfrac{(0,5 \cdot 10^{-6}) (4 \cdot 10^{-16})}{2[5 (9 \cdot 10^{-11})]} = 1,\bar{1} \cdot 10^{-18} \ \pu{J}
\end{matrix}Pondere que a resposta consta em $\pu{eV}$, ou seja, devemos converter a nossa unidade de medida:\begin{matrix}
\boxed{W \approx 7,0 \ \pu{eV}}
\end{matrix}\begin{matrix}Letra \ (C)
\end{matrix}$\color{orangered}{\text{Obs:}}$ $1 \ \pu{eV} = 1,69 \times 10^{-19} \ \pu{J}$
