Se um cubo de açúcar for colocado em uma xícara de café, responda sobre o fenômeno de transferência de massa:
Repita os questionamentos da letra (a) considerando uma situação em que o café é misturado com o auxílio de uma colher.
Repita os questionamentos da letra (a) considerando uma situação em que o café é misturado com o auxílio de uma colher.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre o fenômeno de transferência de massa quando colocamos um cubo de açúcar no café. A gente vai explorar como o açúcar se dissolve no café, primeiro sem mexer e depois com uma colher. Para isso, vamos precisar entender conceitos básicos de transferência de massa e como a mistura influencia nesse processo.
Passo 2
Primeiro, quando você coloca um cubo de açúcar no café sem mexer, o que acontece? O açúcar começa a se dissolver no líquido através de um processo chamado difusão. A difusão é o movimento das moléculas de uma região de alta concentração (no caso, o açúcar sólido) para uma região de baixa concentração (o café). Esse movimento ocorre por causa da energia térmica das moléculas, que as faz se moverem e se espalharem pelo líquido.
Passo 3
Agora, quando você começa a mexer o café com uma colher, a coisa muda bastante. Ao mexer, você está promovendo a convecção no líquido. Convecção é o movimento do fluido que ajuda a transportar as moléculas de açúcar mais rapidamente para toda a xícara. Isso acontece porque a agitação faz com que o café se mova em círculos, distribuindo o açúcar de maneira mais uniforme e acelerando o processo de dissolução.
Resposta
Então, sem mexer, o açúcar demora mais para se dissolver no café porque depende apenas da difusão natural das moléculas. Já mexendo o café com uma colher, a dissolução do açúcar é muito mais rápida devido à convecção, que dispersa o açúcar de forma mais eficiente no líquido.