Físico-Química Dissertativa

Em uma pesquisa sobre a concentração de um composto químico em amostras de água, obteve-se uma média de 80 mg/L e um desvio padrão de 8 mg/L, com uma amostra de 50 amostras. Qual é o intervalo de confiança de 95% para a concentração média do composto?

Em uma pesquisa sobre a concentração de um composto químico em amostras de água, obteve-se uma média de 80 mg/L e um desvio padrão de 8 mg/L, com uma amostra de 50 amostras. Qual é o intervalo de confiança de 95% para a concentração média do composto?

Resolução completa

Explicação passo a passo

Resumo da resposta

Resposta Calculada

O intervalo de confiança de 95% para a concentração média é aproximadamente 77,78 mg/L a 82,22 mg/L.

Conceitos Fundamentais

Para calcular um intervalo de confiança precisamos entender três elementos principais:

  • Média amostral (\bar{x}): valor central dos dados coletados
  • Desvio padrão (s): medida da dispersão dos dados
  • Tamanho da amostra (n): quantidade de observações

Com n = 50, temos uma amostra grande (n \geq 30), o que permite usar a distribuição z (normal).

Cálculo do Intervalo

A fórmula para o intervalo de confiança é:

CI = \bar{x} \pm z \times \frac{s}{\sqrt{n}}

Passo a passo:

EtapaCálculoResultado
Erro padrão\frac{8}{\sqrt{50}}1,13 mg/L
Valor z (95%)-1,96
Margem de erro$1,96 \times 1,13$2,22 mg/L
Limite inferior$80 - 2,22$77,78 mg/L
Limite superior$80 + 2,22$82,22 mg/L

Interpretação

O intervalo de confiança significa que:

  • Estamos 95% confiantes de que a verdadeira média populacional está entre 77,78 e 82,22 mg/L
  • Se repetíssemos o estudo várias vezes, 95% dos intervalos construídos conteriam a média real
  • A margem de erro (± 2,22 mg/L) representa a precisão da estimativa

Conclusão

O intervalo de confiança de 95% para a concentração média do composto químico é [77,78 mg/L; 82,22 mg/L].

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