Difucion

1.- Un cilindro impermeable de 4 cm de diámetro y 12 cm de longitud contiene un gas formado por 0.7 X 10 20 átomos de hidrogeno por cm3 de uno de los lados de una membrana de hierro. El gas seintroduce al tubo de forma que las concentraciones en ambos lados de la membrana permanezcan constantes y en estado estacionario. Al otro lado de la membrana de hierro el gas está constituido por 1 x 1018átomos de Hidrogeno por cm3. Si todo el sistema debe funcionar a 950 °C. Diseñe una membrana de hierro que solo permita pasar a través de ella el 90% del hidrogeno por cada hora.

2.- Se tiene un pardifusor de tungsteno puro y una aleación de tungsteno con una concentración de 6.3 x 1020 átomos de torio por cm3. Después de exponerlo varios minutos a 2000 °C, se establece una zona de transición de0.01 cm de espesor. Determinar el flujo neto de átomos J, si el valor de Do= 1.0 cm2/seg y la energía de activación Q es de 120 000 cal/mol.

3.- Una oblea de silicio de 0.2 cm de espesor se tratade tal modo que se produce un gradiente de concentración de antimonio. Si en una superficie se tiene 0.08 átomos de antimonio/cm3 y en la otra se tiene una concentración de 20 átomos deantimonio/cm3, determinar el flujo neto de átomos J, si el coeficiente de difusión a esta temperatura de tratamiento es de 9 X 10-12 cm2/seg.

4.- Se usa una lámina de 1mm de austenita para contener nitrógeno enun intercambiador de calor, a 1200 °C. La concentración de N ene la superficie es de 0.04% de átomos/cm3 y en la segunda superficie es de 0.005% de átomos /cm3. Determine el flujo de nitrógeno através de la hoja de austenita a esa temperatura.

5.- Se hace un proceso de cementación en un acero 1010, introduciendo 1.0%C en al superficie a 980 °C. Calcule el contenido de carbono a 0.01 cm, 0.05 y0.10 cm bajo la superficie, después de una hora de tratamiento.

6.-Se calienta a 912 °C hierro que contiene 0.05% de C, dentro de un atmosfera que produce 1.20 %C en la superficie, y se...