Uma peça pré aquecida de aço doce, tendo uma concentração inicial de 0,20 % em massa de carbono, é exposta a uma atmosfera carbonizante durante 1,0   h . Sob essas condições de processo, a concentração de carbono na superficie é 0,70 %   c m massa. Se a difusividade de carbono no aço for 1,0 × 10 - 11   m 2 / s na temperatura do processo, determine a composição do carbono a 0,01   c m , 0,02   c m e 0,04   c m abaixo da superficie da peça

Passo 1

Uma peça pré aquecida de aço doce, tendo uma concentração inicial de 0,20 % em massa de carbono, é exposta a uma atmosfera carbonizante durante 1,0   h . Sob essas condições de processo, a concentração de carbono na superficie é 0,70 %   c m massa

D A B = 1 × 10 - 8 m 2 s                                                   t = 1800 s

C A S = 1                                         C A O = 0                                 C A = 0.001

Passo 2

C A - C A 0 C A B - C A 0 = 0.001 1 = 1 - ε r f z 2   D a b t  

ε r f z 2   D a b t   = 0.999

z 2   D a b t   = 2.25

z = 2 ( 2,25 ) 1 × 10 - 3 ( 1800 ) 1 / 2

6,037 m

Resposta

6,037 m