Question

Uma folha de ferro de 1,5 mm de espessura é colocada em uma atmosfera de nitrogênio a 1200°C a fim que possa se instaurar um estado de difusão em regime estacionário. O coeficiente de difusão do nitrogênio no aço a esta temperatura é de 6x10-11m2/s e o fluxo de difusão é de 1,2x10-7kg/m2.s. Sabe-se que a concentração de nitrogênio no lado da folha de aço onde a pressão é mais elevada é de 4 kg/m3. A que distância sob a superfície do lado onde a pressão é mais elevada pode-se medir uma concentração de 2,0 kg/m3?

Answer 1

$J = -D \frac{CA-CB}{xB-xB}$

Concentração do nitrogênio = 4 kg/m³ ; encontramos xB:

$xB = XA+D [ \frac{CA-CB}{J} ]$

Assumindo que xA é zero na superfície , logo teremos:

$xB = 0 + (6.10^{-11} m^2/s)*[ \frac{4 kg/m^3-2kg/m^3}{1,2.10 ^{-7}kg/m^2.s }]$

$xB = 6.10^{-11} * [\frac{2kg/m^3}{1,2.10^-^7} ]$

$xB = 1.10 ^{-3} m$

Logo a distância será:

$xB = 1 mm$

espero ter ajudado!