A preservação do meio ambiente é um dever de todos. Em especial, as indústrias que emitem gases devem controlar a emissão de poluentes no ambiente e o não cumprimento dessa obrigação é passível de advertências e multas. O Conselho Nacional do MeioAmbiente (CONAMA) estabelece três normas que regulam a emissão de efluentes atmosféricos provenientes de fontes fixas, CONAMA 08/90, 382/06 e 436/11, fixando assim os limites máximos admissíveis para a emissão de poluentes. Uma solução eficaz adotada pelas indústrias para controlar esses índices é o uso de um tipo de filtro, conhecido como precipitador eletrostático, que retém as partículas de poluição e as ionizam fazendo com que adquiram carga elétrica. As placas de coleta contidas nas laterais do precipitador atraem as partículas carregadas deixando-as retidas, sendo assim capazes de eliminar mais de 99% das cinzas de poluição. A figura a seguir mostra um comparativo da poluição do ar quando (a) esse equipamento está em funcionamento e (b) quando está desativado.
Um dos gases poluentes emitidos pelas fábricas é o óxido de enxofre cuja densidade é ρ = 2,60 kg/m3. Uma partícula de poluição de raio r = 5,0 x 10-4 m está inicialmente centralizada entre as placas do coletor cuja distância vertical é d = 1,0 cm, conforme figura a seguir. A partícula leva um tempo total de 1 segundo para atravessar completamente essa região. Quando uma diferença de potencial igual a 8,125 x 104 volts é estabelecida entre as placas do coletor, essa partícula sofre uma deflexão podendo atingir uma dessas placas e ficar retida, filtrando o ar
Qual deve ser a carga mínima que a partícula deve receber para que fique retida nesse coletor?
(Considere a partícula esférica e use π = 3)
