Em fornos de fabricação de aço, tijolos de cerâmica resistentes à temperatura (refratários) são usados como envoltórios para conter o metal fundido. Um subproduto comum do processo de fabricação de aço é um aluminossilicato de cálcio (escória) quimicamente corrosivo aos refratários. Para refratários de alumínio, a taxa de corrosão é de 2   x   10 - 8 m s   a 1.425   ° C e de 8,95   x   10 - 8 m s a 1.500   ° C . Calcule a energia de ativação para a corrosão desses refratários de alumínio.

Passo 1

Saudações galerinha! Tudo bem?

Vamos juntos resolver mais um exercício?

Bora lá começar então!

Para resolver este exercício vamos utilizar a relação matemática abaixo:

k = C e - Q / R T ( 1 )

Onde:

K é a taxa de oxidação

C é uma constante pré-exponencial

Q é a energia de ativação

R é a constante universal dos gases

T é a temperatura dada em Kelvin

Inicialmente vamos encontrar a taxa de oxidação desse processo, para isso bastar encontrar a razão:

k =   8,95 x   10 - 8 2   x   10 - 8

k = 4,475

Transformando a temperatura dada para a escala a ser utilizada teremos:

T K =   T ° C   +   273   , 15

Logo:

T K 1 =   1500   +   273   , 15 = 1773,15

T K 2 =   1425   +   273   , 15 = 1698 , 15

Consultando o apêndice 2 do livro texto podemos encontrar a constante dos gases como 8,314 J / [ m o l . K ]

Utilizando a relação ( 1 ) , vamos obter

4,475 = e - Q / 8,314   ( 1 1773,15 - 1 1698,15 )

4,475 = e - Q / 8,314   ( 5,63   x   10 - 4 -   5,88   x   10 - 4 )

4,475 = e - Q / 8,314   ( - 2,5   x   10 - 5 )

4,475 = e - Q / - 2,07   x   10 - 4

l n 4,475 =   Q 2,07   x   10 - 4

1,498 =   Q 2,07   x   10 - 4

1,498   x 2,07   x   10 - 4   =   Q

Q =   3,10   x   10 - 4     J / m o l

Prontinho!

Te vejo na próxima questão!

Resposta

Q =   3,10   x   10 - 4     J / m o l