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MCM - Quinta Lista de Exercícios – Difusão

Referente aos tópicos do conteúdo programático, 07 e 08.

1. O que é difusão

A difusão pode ser definida como o processo pelo qual uma população de partículas é transportada de regiões de alta concentração para regiões de baixa concentração de maneira a diminuir o gradiente de concentração de partículas no meio.

2. Qual a diferença entre difusão em estado estacionário e difusão em estado não estacionário?

No estado estacionário o fluxo de difusão e a concentração não variam com o tempo ou seja é uma função constante, já no estado não Estacionário tanto Fo fluxo de difusão quanto a concentração variam com o tempo então seu resultado é o acumulo ou esgotamento liquido em difusão.

3. Quais os fatores que influenciam o processo de difusão?

4. Quais os principais mecanismos de difusão?

Difusão por Lacunas (ou difusão Substitucional) e a Difusão Intersticial.

5. Qual a diferença entre interdifusão e autodifusão?

6. Como podemos monitorar a autodifusão?

7. Explique como os defeitos cristalinos contribuem para a difusão.

8. Por que difusão intersticial é mais rápido que difusão por lacunas?

9. Qual é a principal força motriz para que ocorra a difusão?

10. De que depende o coeficiente de difusão?

11. A difusão de uma impureza intersticial ocorre mais facilmente no ferro CCC ou no CFC? Justifique a sua resposta.

12. Considere a purificação do gás hidrogênio por difusão através de uma chapa de paládio. Calcule o número de quilogramas de hidrogênio que passa a cada hora através de uma chapa de paládio com 5 mm de espessura e que possui uma área de 0,20 m2, estando o sistema a 500oC. Considere um coeficiente de difusão de 1,0 x 10-8 m2/s, que as concentrações de hidrogênio nos lados com alta e baixa pressão sejam de 2,4 e 0,6 kg de hidrogênio por metro cúbico de paládio, respectivamente, e que condições de estado estacionário tenham sido atingidas.
M = 2,6 x 10-3 kg/h

13. Uma chapa de aço com 1,5 mm de espessura