Sabe-se que um cupom de perda de massa do tipo haste foi colocado em uma tubulação de cobre para o monitoramento da taxa de corrosão, ficando este com uma área exposta de 1559 mm^2. A sua massa inicial era 87,6 g e ao final do experimento, após 185 dias, sua massa foi de 73,4 g. Determine a taxa de corrosão sofrida pela tubulação? Sabendo que a utilização de inibidor neste processo teve uma eficiência de 83,1 % na redução da taxa de corrosão, qual taxa de corrosão neste processo após da utilização do inibidor? R.: 2 mm / ano ; 0 , 3 3 8 mm / ano

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício sobre taxa de corrosão! A questão fala sobre a perda de massa de um cupom de cobre colocado em uma tubulação para monitorar a corrosão. A gente precisa calcular a taxa de corrosão sofrida pela tubulação e depois descobrir como a eficácia do inibidor afeta essa taxa. Para isso, vamos usar conceitos de corrosão e fórmulas que relacionam a perda de massa com a taxa de corrosão.

Passo 2

Primeiro, vamos entender os dados que temos:
  • Área exposta do cupom: $ A = 1559 , mm^2 $
  • Massa inicial: $ m_i = 87,6 , g $
  • Massa final após 185 dias: $ m_f = 73,4 , g $
  • Tempo: $ t = 185 , dias $
Queremos encontrar a taxa de corrosão, que geralmente é expressa em milímetros por ano ($ mm/ano $).

Passo 3

Primeiro, vamos calcular a perda de massa total:
De

Passo 4

Agora, precisamos relacionar essa perda de massa com a taxa de corrosão. A fórmula para a perda de massa devido à corrosão é:
De
Onde:
- $ \rho $ é a densidade do material (cobre, que é aproximadamente $ 8,96 , g/cm^3 $)
- $ A $ é a área exposta
- $ d $ é a profundidade da corrosão (que queremos encontrar)
Primeiro, vamos ajustar as unidades. Já que $ A $ está em $ mm^2 $, vamos converter para $ cm^2 $:
rho

Passo 5

Rearranjando a fórmula para encontrar $ d $:
d
Calculando:
d = De
Convertendo para milímetros:
d = 14,28,96 times 15,59 approx 14,2139,73 approx 0,1016 , cm

Passo 6

Esse é o total de corrosão ocorrido em 185 dias. Mas queremos a taxa anual. Então, vamos calcular quanto seria em 365 dias (1 ano):
Taxa de corrosão anual = 1,016 , mm185 , dias times 365 , dias approx 2 , mm/ano ã

Passo 7

Agora, considerando que o inibidor tem uma eficiência de 83,1% na redução da taxa de corrosão, vamos calcular a nova taxa:
Nova taxa = Taxa original times (1 - Eficiência) ê
Nova taxa = 2 , mm/ano times (1 - 0,831)
Nova taxa = 2 , mm/ano times 0,169
Nova taxa approx 0,338 , mm/ano

Resposta

A taxa de corrosão sofrida pela tubulação é de aproximadamente 2 , mm/ano e, após a utilização do inibidor, a taxa de corrosão reduzida é de 0,338 , mm/ano.

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