As velocidades de difusão do carbono no Fe-
e no Ferro-
são dadas por:
(a) Determine os coeficientes de difusão a
e a
.
Passo 1
Vamos entender o que a questão está pedindo. Temos as velocidades de difusão do carbono nas fases Fe-α e Ferro-γ, dadas pelas equações:
Precisamos calcular os coeficientes de difusão
e
às temperaturas de
e
. Para isso, vamos usar a equação de Arrhenius, que relaciona a velocidade de uma reação com a temperatura.
Passo 2
Primeiro, vamos converter as temperaturas de Celsius para Kelvin, pois a equação de Arrhenius usa a temperatura absoluta.
Passo 3
A equação de Arrhenius para o coeficiente de difusão é:
Onde:
-
é o coeficiente de difusão pré-exponencial, -
é a energia de ativação, -
é a constante dos gases (1,987 cal/mol·K), -
é a temperatura em Kelvin.
Passo 4
Vamos calcular
a
(1073 K):
Passo 5
Agora, vamos calcular
a
(1273 K):
Passo 6
Vamos calcular
a
(1073 K):
Passo 7
Por fim, vamos calcular
a
(1273 K):
Resposta
Os coeficientes de difusão são:
-
A
: -
-
A
: -