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A difusão sólida, processo termicamente ativado, é vital para tratamentos térmicos e dopagem. A taxa de transporte varia com temperatura, estrutura e mecanismo (lacunas ou intersticial). A equação de Arrhenius modela essa relação, vinculando o coeficiente de difusão à energia de ativação necessária para o movimento atômico na rede. CALLISTER, D. W.; RETHWISCH, D. Ciência e engenharia de materiais: uma introdução. 10. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2020. Considerando a cinética e mecanismos de transporte, assinale a correta sobre o comportamento atômico na rede. Escolha uma opção: a. Na difusão por lacunas, o fluxo independe da concentração de defeitos, sendo controlado apenas pela vibração da rede. b. Estruturas compactas (CFC) têm maior difusão que as abertas (CCC) devido à proximidade entre sítios atômicos. c. A difusão intersticial (ex: C no Fe) é mais rápida que a autodifusão devido à menor energia de ativação de átomos pequenos. d. Materiais com alto ponto de fusão têm menor energia de ativação, pois a forte ligação facilita a vibração para o salto atômico. e. O coeficiente de difusão cresce linearmente com a
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Luciano Nunes

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Respostas

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Vamos analisar as alternativas com base no conhecimento sobre difusão sólida: a) Incorreta. Na difusão por lacunas, o fluxo depende da concentração de lacunas (defeitos), pois são elas que permitem o movimento dos átomos. A vibração da rede influencia, mas não é o único fator. b) Incorreta. Estruturas compactas (CFC) têm menor difusão que estruturas mais abertas (CCC), porque a proximidade dos átomos dificulta o movimento intersticial e por lacunas. c) Correta. A difusão intersticial, como o carbono no ferro, é mais rápida que a autodifusão porque átomos pequenos ocupam espaços intersticiais e têm menor energia de ativação para se mover. d) Incorreta. Materiais com alto ponto de fusão geralmente têm maior energia de ativação para difusão, pois as ligações fortes dificultam o movimento atômico. e) Incorreta. O coeficiente de difusão cresce exponencialmente com a temperatura, conforme a equação de Arrhenius, não linearmente. Portanto, a alternativa correta é: c) A difusão intersticial (ex: C no Fe) é mais rápida que a autodifusão devido à menor energia de ativação de átomos pequenos.

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