Lista exercícios difusão 2020 2

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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO 
CENTRO DE ENGENHARIAS 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E TECNOLOGIA 
 
 
Disciplina: Fundamentos de Ciências dos Materiais 
 Período 2020.2 
Aluno: _____________________________________________________________________________________________Turma:_________ 
 
Lista de exercícios – difusão 
 
1) Explique o conceito de difusão. 
2) Fale sobre o comportamento dos átomos presentes nos gases, líquidos e sólidos. 
3) Explique a diferença entre a auto-difusão e a interdifusão. 
4) De uma perspectiva atômica, a difusão é a migração de átomos de um sítio para outro sítio da rede. Quais as 
condições necessárias para que um átomo possa se mover? 
5) Explique como ocorre a difusão atômica pelo mecanismo de vacância e pelo mecanismo intersticial. 
6) Por que a interdifusão intersticial é normalmente mais rápida que a difusão por vacância? 
7) Defina fluxo de difusão (J) e escreva a sua expressão matemática com suas respectivas unidades. 
8) Brevemente explique o conceito de estado estacionário aplicado a difusão. 
9) Purificação do hidrogênio. Uma mistura gasosa contendo H2, N2, O2 e vapor de água é pressurizada contra 
uma lâmina de 6 mm de espessura de paládio cuja área é 0,25 m
2
 a 600 °C. O coeficiente de difusão é DH/Pd 
(600 °C) = 1,7 x 10 
-8
 m
2
/s. A concentração no lado da placa de alta e baixa pressão é respectivamente 2,0 e 
0,4 kg H2/m
3
 Pd. A difusão acontece em estado estacionário. O H2 é purificado por difundir-se mais 
rapidamente que os demais gases, atingindo o outro lado da lâmina que está mantida sob pressão atmosférica. 
Calcule o fluxo de difusão do H2 (purificação) em kg/h. 
10) Um prato de ferro é exposto a carburação (atmosfera rica em carbono) de um lado e descarburização 
(atmosfera deficiente em carbono) do outro lado a 700 °C (1300 °F). Se a condição de estado estacionário é 
alcançada, calcule o fluxo de difusão do carbono através do prato se a concentração do carbono nas posições 
de 5 e 10 mm (5,0 x 10 
-3
 e 10 x 10 
-3
 m) abaixo da superfície de carburação são respectivamente 1,2 e 0,8 
Kg/m
3
. Assuma que o coeficiente de difusão é 3,0x10
-11
 m
2
/s nesta temperatura. (Use a 1ª lei de Fick). 
 
Bom trabalho!!!