Um eletrodo de ferro puro (Fe) com área superficial de 10 cm 2 foi imerso em uma solução aerada de NaCl a
. Após 500 horas de exposição, observou-se uma perda de massa de 0,56 gramas. Considerando que o peso atômico do ferro é
e que a densidade do ferro é
, calcule a taxa de corrosão em mm/ano.
Passo 1
O enunciado pede para calcular a taxa de corrosão em mm/ano a partir de uma perda de massa de um eletrodo de ferro. Dados fornecidos:
Passo 2
Explicação do método (fórmulas que vamos usar) — aula rápida e simples:
- Relação massa, densidade e volume: a massa de um corpo é a densidade multiplicada pelo volume. Então:
onde
é a massa (em
),
é a densidade (em
) e
é o volume (em
). Desse modo:
- A perda de volume sobre a área corresponde à espessura (ou profundidade) perdida:
onde
fica em
se
estiver em
e
em
.
- Para obter mm/ano, convertemos
para ( ) e ajustamos o tempo de exposição para um ano. Um ano tem (365 dias × 24 h).
Passo 3
Calcular o volume perdido usando
. Substituindo os valores:
Agora fazemos a divisão (explico: dividir massa pela densidade dá o volume em
):
Passo 4
Calcular a espessura perdida no período de
usando
:
Converter para milímetros (
):
Portanto, em
perdeu-se aproximadamente
de espessura.
Passo 5
Converter o tempo de exposição para fator anual:
Isto significa que, para transformar a perda medida em
para uma taxa por ano, multiplicamos por
.
Passo 6
Calcular a taxa de corrosão em
multiplicando a espessura perdida em
pelo fator anual:
Fazendo a multiplicação:
Arredondando conforme precisão dos dados (massa dada com duas casas significativas), apresentamos com duas casas decimais.
Passo 7
Comentário rápido e incentivo: o resultado significa que, nas mesmas condições, o ferro perderia cerca de
de espessura por ano — uma corrosão relativamente rápida dependendo da aplicação. Segue a resposta final.