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
. A sua massa inicial era
e ao final do experimento, após 185 dias, sua massa foi de
. 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.:
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:
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:
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 $:
Passo 5
Rearranjando a fórmula para encontrar $ d $:
Calculando:
Convertendo para milímetros:
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):
Passo 7
Agora, considerando que o inibidor tem uma eficiência de 83,1% na redução da taxa de corrosão, vamos calcular a nova taxa:
Resposta
A taxa de corrosão sofrida pela tubulação é de aproximadamente
e, após a utilização do inibidor, a taxa de corrosão reduzida é de
.