Enunciado

O carbono se difunde através de uma placa de aço com 15 mm de espessura. As concentrações de carbono nas duas faces são de 0,65 e 0,30 kg C/m³ Fe, as quais são mantidas constantes. Se a constante pré exponencial e a energia de ativação são de 6,2 x 10-7 m²/s e 80000 J/mol, respectivamente, calcule a temperatura na qual o fluxo dimensional é de 1,43 x 10-9 kg/m²s.

Passo 1

Para achar a temperatura de difusão com o fluxo de 1,43 x 10-9 kg/m²s, devemos usar as 2 equações abaixo, para deixar em evidência a temperatura.

J = - D ∆ C ∆ X

= - D 0 ∆ C ∆ X e x p e x p   Q d   R T  

Isolando o T temos:

T = Q d R × 1 l n - D 0 ∆ C J ∆ X

T = 80000 8,31 × 1 l n - 6,2   × 10 - 7     × ( 0,65 - 0,3 ) 1,43 × 10 - 9     × 15 × 10 - 3    

T = 1044   K   o u   771 ° C

Resposta

T = 1044   K   o u   771 ° C

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