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(Ex. 1; p. 565, Welty) Uma peça de aço pré-aquecida, possuindo concentração inicial de 0,20% em massa de carbono é exposta a uma atmosfera carburizante por 1 h. Sob as condições de processo, a concentração da superfície é de 0,70% em massa. Se a difusividade do carbono no aço é igual a 1,0.10-11 m2/s na temperatura de processo, determine a composição de carbono a 0,01 cm, 0,02 cm e 0,04 cm abaixo da superfície.

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(Ex. 27.6, Welty, p. 574) Um grande tanque derramou um líquido herbicida sobre um campo. Se a difusividade do herbicida no solo é 1.10-8 m2/s e o fluido permanece no solo por 1800 s antes de evaporar, determine a profundidade que plantas e insetos podem ter sido destruídos se uma concentração de 0,1% de herbicida é o suficiente para aniquilar esses seres vivos. Considere o herbicida com alto grau de pureza (100%).

Um tanque profundo, contendo água, a 20°C, com uma concentração homogênea de oxigênio dissolvido de 0,210 mmol/L, é subitamente aberto à atmosfera. Todo o sistema encontra-se submetido à pressão de 1 atm. Sabendo-se que, nestas condições, a concentração de oxigênio na saturação em água é 0,275 mmol/L e que a difusividade do oxigênio na água líquida é de 1,8.10-5 cm2/s, determinar o tempo, em dias, necessário para que a concentração de oxigênio dissolvido à profundidade de 20 cm atinja 0,25 mmol/L.

Uma placa de argila de 2 polegadas de espessura foi seca através de uma das faces largas. A umidade uniforme inicial era 15% em massa. Durante a secagem, a umidade da superfície manteve-se constante em 3% em massa. A difusividade da água através da argila é estimada em 5,0.10-4 ft2/h. Determinar o tempo necessário para baixar a umidade no centro da placa para 10% em massa.

(Ex. 27.9, Welty, p. 575) Uma esfera porosa de ½” de diâmetro é saturada com etanol. Os espaços vazios no sólido promovem poros suficientes para que a difusão molecular ocorra por eles. A esfera é mergulhada em um grande e bem agitado reservatório de água pura a 10°C. Se a difusividade efetiva é 5,0.10-7 cm2/s, calcule a concentração de etanol no centro da esfera depois de 50 h. Considere que a concentração inicial de etanol na esfera é igual a 5% em massa.

Um cubo de madeira, com aresta de 20 cm, foi submetido a secagem sob uma corrente de ar. A umidade uniforme inicial era de 15%. Durante a secagem, a umidade da superfície manteve-se constante em 5%. Dado que, nas condições utilizadas, a difusividade da água através da madeira é 2,30.10-5 cm2/s, determinar o tempo necessário para baixar a umidade no centro da peça para 10%. Considere desprezível a resistência superficial à transferência de massa.

Um tijolo de argila, com dimensões 10 x 10 x 20 cm, com uma umidade uniforme de 15% (g de água / 100 g de argila seca), é colocado sob uma corrente de ar seco. O líquido interno difunde para as faces do tijolo sendo evaporado pela corrente de ar. Durante o processo, a umidade na superfície do tijolo é constante e igual a 5% (g de água / 100 g de argila seca). Sabendo que a difusividade da água na argila é 1,3.10-5 cm2/s, calcular a umidade no centro do tijolo após 100 horas.