Pregunta: Una lámina de acero de 1,5 mm de espesor tiene atmósferas de nitrógeno en ambos lados a 1200°C y se le permite alcanzar una condición de difusión en estado estacionario. El coeficiente de difusión del nitrógeno en el acero a esta temperatura es de 6 × 10-11 m2/s, y se encuentra que el flujo de difusión es de 1,2 × 10-7 kg/m2. Además, se sabe que la

Una lámina de acero de 1,5 mm de espesor tiene atmósferas de nitrógeno en ambos lados a 1200°C y se le permite alcanzar una condición de difusión en estado estacionario. El coeficiente de difusión del nitrógeno en el acero a esta temperatura es de 6 × 10-11 m2/s, y se encuentra que el flujo de difusión es de 1,2 × 10-7 kg/m2. Además, se sabe que la concentración de nitrógeno en el acero en la superficie de alta presión es de 4 kg/m3. ¿A qué distancia dentro de la lámina desde este lado de alta presión será la concentración de 2,0 kg/m3? Suponga un perfil de concentración lineal. No incluya unidades [m] en la respuesta de Moodle.

Respuesta:

La purificación de hidrógeno gaseoso por difusión a través de una hoja de paladio se discutió en la Sección 6.3. Calcule el número de kilogramos de hidrógeno que pasan por hora a través de una hoja de paladio de 5 mm de espesor que tiene un área de 0,20 m2 a 500 °C. Suponga un coeficiente de difusión de 1,0 × 10-8 m2/s, que las concentraciones respectivas en los lados de alta y baja presión de la placa son 2,4 y 0,6 kg de hidrógeno por metro cúbico de paladio, y que las condiciones de estado estacionario tienen sido alcanzado. No incluya unidades [kg] en Moodle.

Respuesta:

Determine el tiempo de cementación necesario para lograr una concentración de carbono de 0,45 % en peso en una posición de 2 mm en una aleación de hierro y carbono que inicialmente contiene 0,20 % en peso de C. La concentración superficial se mantendrá en 1,30 % en peso de C y el tratamiento es debe realizarse a 1000°C. Utilice los datos de difusión para el ?-Fe de la tabla 6.2. La respuesta es en horas, no incluya unidades en Moodle.

Respuesta:

El nitrógeno de una fase gaseosa debe difundirse en hierro puro a 700°C. Si la concentración en la superficie se mantiene al 0,1% en peso de N, ¿cuál será la concentración a 1 mm de la superficie después de 10 h? El coeficiente de difusión del nitrógeno en el hierro a 700 °C es de 2,5 × 10-11 m2/s.

Respuesta:

Las energías preexponencial y de activación para la difusión del hierro en el cobalto son 1,1 × 10-5 m2/s y 253 300 J/mol, respectivamente. ¿A qué temperatura el coeficiente de difusión tendrá un valor de 2,1 × 10-14 m2/s? Ponga la respuesta de Moodle en Kelvins [K]; no incluya unidades en la respuesta.

Respuesta: