Evidências experimentais mostram que a difusividade através de contornos de grão ( Dcg ) é maior que a difusividade através da rede cristalina ( Dv ). Contudo, na maioria dos processos difusionais observados na prática, a difusividade através dos contornos de grão é ignorada. Explique.

Passo 1

Vamos ler o enunciado juntos. A questão diz que a difusividade através dos contornos de grão (Dcg) é maior do que a difusividade através da rede cristalina (Dv). No entanto, na maioria dos processos de difusão observados na prática, a difusividade pelos contornos de grão é ignorada. Nosso objetivo é explicar por que isso acontece. Para resolver isso, vamos precisar entender os conceitos de difusão em materiais, especificamente a diferença entre difusão na rede cristalina e nos contornos de grão.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é difusão. Difusão é o movimento de átomos ou moléculas de uma região de alta concentração para uma de baixa concentração. Nos materiais cristalinos, esse movimento pode ocorrer de duas maneiras principais: através da rede cristalina (Dv) ou ao longo dos contornos de grão (Dcg).

Passo 3

Os contornos de grão são as fronteiras entre diferentes grãos ou cristais dentro de um material policristalino. Essas áreas geralmente têm estruturas menos ordenadas comparadas à rede cristalina pura, o que pode permitir uma difusão mais fácil, aumentando a difusividade Dcg.

Passo 4

Apesar de Dcg ser maior que Dv, na prática, muitas vezes ignoramos a difusão pelos contornos de grão. Isso acontece porque, em muitos materiais e condições de processamento, a contribuição da difusão na rede cristalina é muito maior devido à maior quantidade de caminhos disponíveis para a difusão através da estrutura cristalina em comparação com os contornos de grão.

Passo 5

Além disso, em materiais com grandes tamanhos de grão, a proporção de contornos de grão em relação à rede cristalina é pequena. Isso significa que a difusão através dos contornos de grão contribui insignificantly para o total de difusão no material. Portanto, a difusividade Dv domina os processos de difusão observados na prática.

Resposta

Embora a difusividade através dos contornos de grão seja maior, na maioria dos processos práticos a difusão pela rede cristalina predomina porque, em materiais com grandes tamanhos de grão, a contribuição dos contornos de grão é mínima, tornando a difusão pela estrutura cristalina a principal via de difusão observada.

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