Um capilar é preenchido até a metade de seu comprimento com etanol, com concentração , densidade e coeficiente de difusividade . O ar seco na outra metade do capilar se encontra estagnado, e o etanol leva um tempo, , para evaporar completamente. Como deveria se comportar o tempo, se sua concentração fosse reduzida a metade.
Passo 1
Bom, essa questão aqui quer saber o que acontece com o tempo se a concentração for reduzida a metade… Lembrando que os outros parâmetros serão todos iguais, beleza?
A gente pode fazer a razão da segunda situação, sendo a concentração menor, com a primeira situação… Vamos nessa!
Relembrando que a equação do tempo para um regime pseudo-permanente é:
Vamos ter então nossa razão como sendo:
Cortando todos os termos completamente iguais teremos:
Cortando mais uma vez os termos iguais, temos:
E sendo , ficamos com:
Vamos ficar então:
Isso quer dizer que:
Então se mantemos todos os termos iguais e diminuímos a concentração na metade, o tempo de evaporação vai dobrar, ou seja, uma menor concentração nos oferece um maior tempo de evaporação.
Show de bolinhas!
Resposta
Tendo a metade da concentração, o etanol levará o dobro de tempo para evaporar.