Considere um par de difusão composto por dois sólidos semi-infinitos do mesmo metal e que cada lado do par de difusão possui uma concentração diferente do mesmo elemento de impureza; além disso, considere que cada nível de impureza seja constante em todo o seu lado do par de difusão. Para essa situação, a solução para a segunda lei de Fick (assumindo que o coeficiente de difusão para a impureza seja independente da concentração) é a seguinte:
Nessa expressão, quando a posição é tomada como interface inicial do par de difusão, então é a concentração de impurezas para ; de maneira análoga, é o teor de impurezas para .
É formado um par de difusão composto por duas ligas prata-ouro é formado; essas ligas possuem composições de e . Determine o tempo em que este par de difusão deve ser aquecido a para que a composição seja de na posição a no interior no lado do par de difusão contendo . Os valores para a constante pré-exponencial e para a energia de ativação para a difusão do na são de e , respectivamente.
Passo 1
Olá! Tudo bem? Neste exercício, devemos determinar o tempo de difusão a que fornecerá uma composição de na posição a no interior no lado do par de difusão contendo . Assim, para esse problema, a Equação assume a forma:
Passo 2
Agora é necessário calcular o coeficiente de difusão a , dado que e . Da equação (pág. ; Ed.), temos:
Passo 3
Agora, devemos substituir o valor encontrado no Passo na equação :
Usando os dados da Tabela , na pág. 110, é necessário determinar o valor de para o qual a função de erro é . Para isso, usamos a interpolação linear da seguinte maneira:
Após acharmos o valor de , podemos encontrar :