Akademia Górniczo Hutnicza

im. Stanisława Staszica w Krakowie.

LABORATORIUM INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ W ENERGETYCE

Ćwiczenie 4

REAKCJE W UKŁADACH CIAŁO STAŁE-GAZ KOROZJA GAZOWA CIAŁ STAŁYCH

Data wykonania: 17.10.2011

Data oddania: 7.11.2011

Skład: Bartłomiej Tokarski

Gr.3

Zespół D

W ćwiczeniu kolejne 3 miedziane blaszki będziemy wkładać do rozgrzanego pieca i będziemy obserwować przyrost masy.

Blaszka	t[min]	Δm[g]	T[ ̊C]	Δm/A [g*cm^-2]	log(Δm/A)	log(t)
1 [67,7x 11,9x 1,2 mm]	0	0,0000	906	0	-	-
	5	0,0428	906	0,00237	-2,63	0,7
	10	0,0620	906	0,00344	-2,46	1
	15	0,0782	906	0,00434	-2,36	1,18
	20	0,0912	906	0,00506	-2,30	1,3
	25	0,1021	906	0,00566	-2,25	1,4
	30	0,1135	906	0,00630	-2,20	1,48
2 [50,5x 11,3x 1,2 mm]	0	0,0000	964	0	-	-
	5	0,0462	960	0,00358	-2,45	0,7
	10	0,0668	956	0,00518	-2,29	1
	15	0,0829	955	0,00643	-2,19	1,18
	20	0,0951	955	0,00737	-2,13	1,3
	25	0,1055	954	0,00818	-2,09	1,4
	30	0,1162	954	0,00901	-2,04	1,48
3 [50,5x 11,5 1,2 mm	0	0,0000	998	0	-	-
	5	0,0540	995	0,00412	-2,39	0,7
	10	0,0852	992	0,00650	-2,19	1
	15	0,1061	991	0,00810	-2.09	1,18
	20	0,1241	990	0,00947	-2,02	1,3
	25	0,1407	990	0.01074	-1,97	1,4
	30	0,1564	990	0.01194	-1,92	1,48

Powierzchnia blaszek:

Nr1: 2x67,7x11x9+2x67,7x1,2+2x11,9x1,2=1802,3[mm^2]=18,023cm^2

Nr2: 2x50,5x11,3+2x50,5x1,2+2x11,3x1,2=1289,62[mm^2]=12,8962cm^2

Nr3: 2x50,5x11,5+2x50,5x1,2+2x11,5x1,2=1310,3[mm^2]=13,103cm^2

Regresję liniową zależności log(Δm/A) od log(t) w postaci liniowej (y=ax+b) wyznaczono za pomocą programu MS Office Excel

Dla blaszki nr 1:

a=0.546

b=- 3.0091

y=0.546x-3.0091

Wyznaczenie wykładnika potęgowego:

${(\frac{\text{Δm}}{A})}^{n} = kt$ => n = log_0, 006330k

Wyznaczenie k przy n=2:

k=1.32*10^-06

Dla blaszki nr 2:

a = 0.5218

b = −2.812

y=0.5218x-2.812

Wyznaczenie wykładnika potęgowego:

${(\frac{\text{Δm}}{A})}^{n} = kt$ => n = log_0, 00930k

Wyznaczenie k przy n=2:

k=2,7*10^-06

Dla blaszki nr 3:

a=0.596

b=-2.798

y=0.596x-2.798

Wyznaczenie wykładnika potęgowego:

${(\frac{\text{Δm}}{A})}^{n} = kt$ => n = log_0, 01230k

Wyznaczenie k przy n=2:

k=4,8*10^-06

Zależności przedstawiono na wykresie nr 1 który dołączony jest do sprawozdania.

Wyznaczenie energii aktywacji

Z zależności log(k) = f(1/T).

	$$\overset{\overline{}}{\mathbf{T}}$$	1/T	k	log(k)
Blaszka nr 1	906 ̊C	0.00110	k=1.32*10^-06	-5.8794
Blaszka nr 2	957 ̊C	0.00104	k=2,7*10^-06	-5.5686
Blaszka nr 3	992 ̊C	0.00101	k=4.8*10^-06	-5.3187

E_a jest równa iloczynowi tangensa konta nachylenia wykresu z ujemną stałą gazową.

$$E_{a} = \left( - 6080 \right) \times \left( - 8.314 \right) = 50.55\frac{\text{kJ}}{\text{mol}}$$

Zależność log(k) od f(1/T) przedstawiono na wykresie nr 2 który dołączony jest do sprawozdania.