O fluxo difusional em regime estacionário através de uma placa metálica é de 5,4 x 10-10 kg/m²s em uma temperatura de 727°C (1000K), enquanto o gradiente de concentração é de -350 kg/m4. Calcule o fluxo difusional a 1027°C (1300K) para o mesmo gradiente de concentração considerando uma energia de ativação para a difusão de 125000 J/mol.

Passo 1

Primeiramente temos que achar o valor de D0 a uma temperatura de 1000k.

J = - D ∆ C ∆ X

= - D 0 ∆ C ∆ X e x p e x p   Q d   R T  

Isolando o Do temos:

D 0 = e x p e x p   Q d R T   × - J ∆ C ∆ X

D 0 = e x p e x p   125000 8,31 × 1000   × - 5,4   × 10 - 10   - 350

D 0 = 5,26 × 10 - 6     m 2 / s

Passo 2

Agora podemos calcular o valor de difusão para a temperatura de 1300 K.

J = - D 0 ∆ C ∆ X e x p e x p   Q d R T  

J = - 5,26 × 10 - 6     × 350   e x p e x p   125000 8,31 × 1300  

J = 1,74 × 10 - 8     k g / m ² s

Resposta

J = 1,74 × 10 - 8     k g / m ²

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