Defina Difusão atômica.
Passo 1
O enunciado pede uma definição de difusão atômica, que é um tópico de Física do Estado Sólido e Ciência dos Materiais. Para responder, vamos explicar o que é difusão atômica, por que ela ocorre em sólidos e quais são seus mecanismos básicos.
Passo 2
A difusão atômica é o processo pelo qual átomos se deslocam dentro de um material sólido, movendo-se de regiões de maior concentração para regiões de menor concentração. Esse movimento é resultado da energia térmica disponível, que faz com que os átomos “troquem de posição” ou “caminhem” através da rede cristalina de forma aleatória.
Passo 3
Existem dois mecanismos principais de difusão em sólidos:
- Difusão por vacância: um átomo vizinho a uma vacância (uma posição vazia na rede) salta para esse sítio livre, gerando uma nova vacância em sua posição original.
- Difusão intersticial: átomos menores (por exemplo, carbono no ferro) deslocam-se através dos interstícios da rede cristalina, sem ocupar sítios regulares.
Além disso, a taxa de difusão costuma obedecer à lei de Arrhenius para o coeficiente de difusão
:
onde
é o fator pré-exponencial,
é a energia de ativação,
a constante dos gases ideais e
a temperatura em kelvin.
Resposta
Difusão atômica é o movimento aleatório de átomos em um sólido, impulsionado pela energia térmica, que leva ao transporte de matéria de regiões de maior concentração para regiões de menor concentração. Esse deslocamento ocorre principalmente por migração de átomos para vacâncias na rede cristalina ou por trânsito intersticial, e sua taxa é descrita por uma lei de Arrhenius para o coeficiente de difusão.