As seguintes informações estão associadas a difusão em sólidos cristalinos.
Calcule os seguintes coeficientes de difusão, considerando R=1,987 cal / mol K :
Carbono/ferro ccc a T=1000^circ C. R.: 6 , 1 7 times 1 0 ^ - 6 cm^2 / s
Elemento Massa Molar <br> (g/gmol) Raio atômico <br> (A ))
Ferro 56 1,26
Carbono 12 0,77
Níquel 59 1,24
Soluto Sólido Q (cal/mol) D0(c m^2 / s)
:—: :—: :—: :—:
Carbono Ferro cfc (cúbico <br> de face centrada) 33800 0,21
Carbono Ferro ccc (cúbico <br> de corpo <br> centrado) 18100 0,0079
Níquel Ferro cfc 66000 0,5

Passo 1

O exercício pede pra calcular o coeficiente de difusão de carbono em ferro cúbico de corpo centrado (ccc) a 1000 °C. O conteúdo é difusão em sólidos e a gente vai usar a equação de Arrhenius, precisando de R, T em Kelvin, Q e D₀ fornecidos na tabela.

Passo 2

A lei de Arrhenius para coeficiente de difusão é dada por:
D = D0expl(-QR,Tr)
Aqui, D0=0,0079,cm^2/s, Q=18100,cal/mol e R=1,987,cal/(molcdotK).

Passo 3

Primeiro convertemos a temperatura para Kelvin:
T = 1000,^circC + 273 = 1273,K

Passo 4

Agora calculamos o argumento da exponencial:
-QR,T = -181001,987times1273 approx -7,156
E a exponencial:
exp(-7,156) approx 0,000780

Passo 5

Finalmente, multiplicamos por D0:
D = 0,0079 times 0,000780 approx 6,17times10^-6,cm^2/s

Resposta

D approx 6,17times10^-6,cm^2/s

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