Considere o fluxo advectivo em um escoamento permanente unidimensional em um canal retilíneo, com vazão Q (m³/s) e área de seção transversal média A (m2). Um poluente químico é liberado através de um difusor múltiplo (conforme figura abaixo) à taxa I (mol/h). Este poluente não se conserva em água, reagindo com a mesma, produzindo uma substância secundária. Uma taxa decrescente de concentração do poluente pode ser explicada por uma reação de primeira ordem com k (h^-1) a temperatura ambiente de 25ºC. Além disso, o poluente sofre uma troca ar-água na superfície da água, cujo coeficiente de transferência na interface ar-água assume a forma !$ r_d = \dfrac{k_M}{H}C !$, onde km (m/s) é o coeficiente de transferência de massa (de mistura) e H a profundidade média do canal (m).

Figura: rio em formato de canal retangular, com o escoamento da esquerda para a direita. Observe o difusor linear vertical de onde é emitido o poluente a uma taxa I (mol/h). As demais variáveis foram definidas acima. (r_d = taxa de reação química).

!$ C(x)=C_o\, e \, e^{\dfrac{1}{U}(k+\dfrac{k_m}{H}})x !$

Equação: Equação integrada do balanço de massa, onde U (m/s) = velocidade média do escoamento, x (m) = distância percorrida pelo poluente.

De acordo com a figura e equação acima, assinale a opção que corresponde ao comportamento da concentração do poluente com a distância x: