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Enunciado

Ciência dos Materiais - Callister - Ciência e Engenharia de Materiais. Uma Introdução- Ed: 8º - Capítulo 5.Perguntas e Problemas - Ex. 16

Cite os valores dos coeficientes de difusão para a interdifusão de carbono tanto no ferro α (CCC) quanto no ferro γ (CFC) a 900 ° C . Qual valor é maior? Explique por que isso acontece.

Passo 1

Olá! Tudo bem? Nesse problema devemos calcular os coeficientes de difusão de C no ferro α e γ a 900 ° C . Utilizaremos a Tabela 5.2 (pág. 113 ; 8 ª Ed.) e a equação 5.8 (pág. 11 2 ; 8 ª Ed.) para resolvermos esse exercício.

Inserindo os valores fornecidos pela Tabela 5.2 na equação 5.8 , temos:

D α = ( 6,2 × 10 - 7   m 2 / s ) exp ⁡ - 80000   J / m o l ( 8,31   J / m o l - K ) ( 1173   K ) = 1 , 69 × 10 - 10       m 2 / s

D γ = ( 2 , 3 × 10 - 5   m 2 / s ) exp ⁡ - 14 8000 J m o l 8,31 J m o l - K 1173   K = 5,86 × 10 - 1 2       m 2 / s

Logo, vemos que o D para difusão de C no ferro α CCC é maior. O motivo é que o fator de empacotamento atômico do ferro α CCC é menor que o do ferro γ CFC, isso significa que há um pouco mais de espaço vazio intersticial no Fe α e, portanto, o movimento dos átomos de carbono intersticial ocorre mais facilmente.

Resposta

D α = 1 , 69 × 10 - 10       m 2 / s

D γ = 5,86 × 10 - 12       m 2 / s

O D para difusão de C no ferro α CCC é maior, pois o fator de empacotamento atômico do ferro α CCC é menor que o do ferro γ CFC, isso significa que há um pouco mais de espaço vazio intersticial no Fe α e, portanto, o movimento dos átomos de carbono intersticial ocorre mais facilmente.

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