Diffusion Wasserstoff < Materialwissenschaft < Ingenieurwiss. < Vorhilfe
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(Frage) überfällig  | | Datum: | 17:47 Sa 15.01.2011 | | Autor: | Nickles |
| Aufgabe | Bestimmen sie die fehlenden Variablen der Gleichung $ D = [mm] D_0 [/mm] exp ( [mm] \frac{-Q}{R T} [/mm] ) $.
Der Diffusionskoeffizient von Wasserstoff in Eisen beträgt bei 10°C $ 1,66 * [mm] 10^{-13}\ m^2 s^{-1} [/mm] $ und bei 50 ° C $ 11,40 * [mm] 10^{-13}\ m^2 s^{-1} [/mm] $.
Geben sie das Ergebnis auf zwei Nachkommastellen genau an. Verwenden Sie für die allgemeine Gaskonstante $ 8,3144 J [mm] mol^{-1} K^{-1} [/mm] $ . |
Hallo,
Ich will die Aufgabe lösen.
Wie gehe ich denn hier am besten vor?
Bzw. wo ist hier die fehlende Variable?
Ich habe die Fickschen Gesetze
1. $ [mm] \rightarrow [/mm] j(x) = - D * [mm] \frac{\Delta c}{\Delta x} [/mm] $ bzw. $ j(x) = - D * [mm] \frac{\delta c}{\delta x} [/mm] $ Wenn c auser von x auch noch von t abhängt.
und
2 $ [mm] \rightarrow \frac{\delta c}{\delta t} [/mm] = D * [mm] \frac{{\delta}^2 c}{\delta x^2} [/mm] $
Wo aber habe ich eine Gleichung mit einem exp?
Hängt das mit der Sprungfrequenz
$ v = [mm] v_0 [/mm] * [mm] e^{- \frac{G_W}{RT}} [/mm] $ zusammen?
Hilfe wäre super!
Grüße!
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 18:46 So 16.01.2011 | | Autor: | Nickles |
Oder hängt das ganze mit der Gauschen Fehlerfunktion zusammen?
Auch wenn ich den Zusammenhang nicht sehe
$ erf (y) = [mm] \frac{2}{\sqrt \pi} \int_0^{y} e^{- {\lambda}^2} [/mm] d [mm] \lambda [/mm] $ mit $ y = [mm] \frac{x}{2 \sqrt {Dt}} [/mm] $ ?
Grüße
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 21:38 So 16.01.2011 | | Autor: | UE_86 |
Hallo,
ich bin mir gar nicht sicher, ob ich denn die Aufgabe richtig verstehe.
Ich hätte jetzt garnichts mit den Fickschen Gesetzen gemacht, sondern mich auf die gegebene Formel des Diffusionskoeffizienten bezogen.
Dort ist alles gegeben bis auf Q.
Dann nach Q auflösen und ausrechnen.
Oder übersehe ich gerade was?
Gruß
UE
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 21:02 Mo 17.01.2011 | | Autor: | Nickles |
Oh, ja ...stimmt!
Nach Auflösung
$ [mm] \frac{ln\ D}{ln D_0} [/mm] * RT = - Q $
Und dann für $ D = [mm] 1,66*10^{-13} \frac{m^2}{s} [/mm] $ bei 10°C , ist -Q = 2656,428 ?
Danke schonmal für die Hilfe!
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(Antwort) fertig | | Datum: | 21:55 Mo 17.01.2011 | | Autor: | UE_86 |
Hmmm...vom Weg her richtig.
Ich weiß jetzt nicht, was du als [mm] D_{0} [/mm] genommen hast, kann also den rechnerischen Weg nicht nachvollziehen.
Aber solange du dran gedacht hast die Temperatur in Kelvin zu nehmen, sollte es richtig sein.
Jetzt kannst du das ganze noch für 50°C machen.
Also so wie ich die Aufgabenstellung verstehe, ists dann mit der Aufgabe.
Gruß
UE
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(Frage) überfällig | | Datum: | 23:38 Mo 17.01.2011 | | Autor: | Nickles |
Ha...ja Kelvin hab ich bisher nicht verwendet. Liegt aber ja eigentlich auf der Hand.
Auserdem habe ich gemerkt das es
$ ( ln\ D - ln\ [mm] D_o) [/mm] *RT = -Q $ ist ....
Und das $ [mm] D_0 \approx \frac{1}{10^2} \frac{cm^2}{s} \rightarrow \frac{1}{0,01} \frac{m^2}{s} [/mm] $ ist
Sodass ich nun diese Werte $ - [mm] Q_{283,15\ k} [/mm] = -80118,798 $ und $ [mm] -Q_{323,15\ k} [/mm] = -86266,1 $ bekomme.
Grüße und danke für deine nette Hilfe!
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(Frage) überfällig | | Datum: | 11:57 Di 18.01.2011 | | Autor: | Nickles |
| Aufgabe | | Wie groß ist der Teilchenstrom des Wasserstoffs bei 20 ° C für einen kugelförmigen Tank mit einem Innendurchmesser von 500 mm und einer Wanddicke von 2 mm. Die Konzentration des Wasserstoffs im Tank ist $ 1,56 [mm] \frac{kmol}{m^3} [/mm] $ die der Umgebung $ 0,0 [mm] \frac{kmol}{m^3} [/mm] $ .Gehen Sie von einem dünnwandigen Behälter aus. Bestimmen Sie den Teilchenstrom auf zwei Nachkommastellen genau. Verwenden Sie für fehlende Werte die Ergebnisse der vorhergehenden Aufgabe. |
Hallo,
Da muss ich ja jetzt auf jeden Fall mit dem ersten Fickschen Gesetz
$ j(x) = -D [mm] \frac{\delta c}{\delta x} [/mm] $ arbeiten oder?
c = Wasserstoffkonzentration
x = Wanddicke
Hier wird aber gesagt für das was mir fehlt soll ich aus der vorhergehenden Aufgabe meine Ergebnisse verwenden.
Etwa das -Q und somit dann D ausrechnen?
In der vorhergehenden Aufgabe war -Q aber für 10 ° C und 50° C berechnet.
Nicht für 20° C wie in der Aufgabe hier.
Verläuft Q so linear, das ich das einfach als Wert zwischen den beiden nehmen kann?
Grüße und danke für die Hilfe!
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 12:23 Fr 21.01.2011 | | Autor: | matux |
$MATUXTEXT(ueberfaellige_frage)
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 00:20 Do 20.01.2011 | | Autor: | matux |
$MATUXTEXT(ueberfaellige_frage)
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 18:21 Mo 17.01.2011 | | Autor: | matux |
$MATUXTEXT(ueberfaellige_frage)
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