Задачи для самостоятельной работы. 4.2. На основе опытных данных по кинетике окисления кремния на воздухе установить закон

4.1. Установить математическую зависимость для кинетического закона окисления меди при 1073 К и 1273 К на основе следующих экспериментальных данных по привесу образца металла ∆ m со временем t. Найти энергию активации процесса.

T, К	, ч
	(мг/см2)	4,7	6,8	8,4	9,5	10,5
	(мг/см2)	5,8	8,3	10,3	11,8	13,3

4.2. На основе опытных данных по кинетике окисления кремния на воздухе установить закон роста оксидного слоя и температурную зависимость константы скорости процесса окисления. Найти энергию активации процесса. Площадь поверхности =10,13 см².

1176 К	, ч	1,5
, кг	0,091	0,1	0,124	0,154	0,180	0,198	0,318	0,3445	0,375	0,461	0,487	0,518	0,602
1275 К	, ч	1,5
, кг	0,113	0,122	0,160	0,202	0,276	0,299	0,498	0,522	0,554	0,586	1,161

4.3. Установить математическую зависимость для кинетического закона окисления цилиндрического образца меди на воздухе при 973 К на основе следующих экспериментальных данных по привесу образца металла ∆m со временем t. Вычислить удельную скорость процесса и построить график зависимости ее от времени. Размеры цилиндра: d = 9,4; h = 16,2 мм.

, мин
, мг

4.4. Установить математическую зависимость для кинетического закона окисления пластины магния на воздухе при 823 К на основе следующих экспериментальных данных по привесу образца металла ∆m со временем t. Определить удельную скорость процесса, если размеры пластины равны 21×12,7×4,7 мм.

, мин
, мг		3,19	7,98	15,96	20,74

4.5. На основе опытных данных по кинетике окисления железа на воздухе установить закон роста оксидного слоя и температурную зависимость константы скорости процесса окисления. Найти энергию активации процесса. Площадь поверхности =10,13 см².

1176 К	, ч	1,5
, кг	0,091	0,1	0,124	0,154	0,180	0,198	0,318	0,3445	0,375	0,461	0,487	0,518	0,602
1275 К	, ч	1,5
, кг	0,113	0,122	0,160	0,202	0,276	0,299	0,498	0,522	0,554	0,586	1,161

4.6. Установить математическую зависимость для кинетического закона окисления цилиндрического образца тантала на воздухе при 1023 К на основе следующих экспериментальных данных по привесу образца металла со временем t. Вычислить удельную скорость процесса и построить график зависимости ее от времени. Размеры цилиндра: d = 8,3; h = 16,5 мм

, мин
, мг

4.7. В одном из лабораторных опытов по изучению окисления пластины железа при 873 К были получены следующие данные по привесу образца металла со временем t:

Время, мин
, мг	0,02317	0,069 29	0,1154	0,161 52	0,184 59	0,239 17	0,270 88	0,312 58	0,328 98

Размеры пластины равны 50×30×2 мм. На основе опытных данных установить закон роста оксидного слоя. Определить удельную скорость процесса. Построить график зависимости скорости окисления от времени.

4.8. В одном из лабораторных опытов по изучению окисления пластины железа при 580 К были получены следующие данные по привесу образца металла со временем t: Размеры пластины равны 55×30×3 мм.

Время, мин	1,4		2,6	3,2		15,3	24,5
, мг	1,72	1,86	1,95	2,01	2,19	2,52	2,70

На основе опытных данных установить закон роста оксидного слоя. Определить удельную скорость процесса. Построить график зависимости скорости окисления от времени.

4.9. В трех лабораторных опытах по изучению окисления пластин меди при 973 К были получены следующие данные по привесу образца металла со временем t:

Сравнить опытные данные на графике зависимости степени окисления α от времени. Установить закон роста оксидного слоя. Определить удельную скорость процесса и построить график зависимости ее от времени.

4.10. В одном из лабораторных опытов по изучению окисления пластины цинка при 773 К были получены следующие данные по привесу образца металла со временем t:

Время, мин
, мг	3,46	5,69	7,18	8,08	8,81	3,46	5,69

На основе опытных данных установить закон роста оксидного слоя. Определить скорость процесса, если размеры пластины равны 40×20×2 мм. Построить график зависимости удельной скорости окисления цинка от времени.

4.11. В трех лабораторных опытах по изучению окисления пластин латуни Л70 при 973 К были получены следующие данные по изменению массы образца металла m со временем t.

Время, мин							Масса, г	Размеры, мм
, г	5,31342	5,31552	5,31612	5,31652	5,31672	5,31682	5,3099	28×22×1
Время, мин
, г	5,5196	5,5212	5,5228	5,5236	5,5238	5,524	5,5168	32×20×1
Время, мин
, г	4,53	4,5325	4,5335	4,5339	4,5343	4,5345	4,5255	35×15×1

Сравнить опытные данные на графике зависимости степени окисления α от времени. Установить закон роста оксидного слоя. Определить удельную скорость процесса и построить график зависимости ее от времени.

4.12. В таблице приведены данные опытов по изменению массы m пластин меди и латуни Л70 со временем t окисления их на воздухе при 973 К.

Время, мин							Масса, г	Размеры, мм:
Cu; , г	4,32722	4,33132	4,33342	4,33512	4,33752	4,33852	4,3221	22×11×2
Время, мин
Л70; , г	5,5196	5,5212	5,5228	5,5236	5,5238	5,524	5,5168	32×20×1

Сравнить опытные данные на графике зависимости степени окисления α от времени. Установить законы роста оксидных слоев. Определить удельные скорости процесса и построить сравнительный график зависимости их от времени.

4.13. На основе опытных данных по кинетике окисления железа на воздухе установить закон роста оксидного слоя и температурную зависимость константы скорости реакции окисления или коэффициента диффузии процесса окисления. Найти энергию активации процесса.

, мин	T, К
(мг/см2)			1,2	3,5	4,7	7,8
(мг/см2)		1,2	3,9	6,6	9,8	19,5
(мг/см2)		5,5	7,8	11,7	15,6	31,2

4.14. Установить математическую зависимость для кинетического закона окисления на воздухе образца железа при 973 К на основе следующих экспериментальных данных по привесу образца металла со временем t: Вычислить скорость процесса и построить график зависимости ее от времени.

, ч		1,26	16,67	41,87	72,75
, г/м2		47,9	190,5

4.15. Установить математическую зависимость для кинетического закона окисления на воздухе образца цинка при 663 К на основе следующих экспериментальных данных по привесу образца металла ∆m со временем t. Вычислить скорость процесса и построить график зависимости ее от времени.

t, ч
, мг/см2	0,1456	0,2184	0,2589	0,2913	0,3156

4.16. Установить математическую зависимость для кинетического закона окисления на воздухе образца железа при 580 К на основе следующих экспериментальных данных по изменению толщины оксидного слоя на образце металла со временем t. Вычислить скорость процесса и построить график зависимости ее от времени.

, мин		1,12	2,51	3,16	5,62	22,3
, ммк		54,2	59,8	62,1	65,8

4.17. На основе опытных данных по привесу образца металла ∆m со временем t при изучении кинетики окисления железа Армко на воздухе установить закон роста оксидного слоя и температурную зависимость константы скорости процесса окисления. Найти энергию активации процесса.

773К	, мин
, г/м2	1,58	2,82	4,9	10,5
973 К	, мин
, г/м2
1273 К	, мин		17,5
, г/м2
1373 К	, мин
, г/м2

4.18. На основе опытных данных по кинетике окисления мягкой стали на воздухе установить закон роста оксидного слоя и температурную зависимость константы скорости процесса окисления. Найти энергию активации процесса. В таблице – изменение массы образцов.

1073 К

, мин

, мг/см2

6,5

8,7

9,3

1173 К

, мин

, мг/см2

1273 К

, мин

, мг/см2

1373 К

, мин

, мг/см2

4.19. На основе опытных данных по кинетике окисления железа на воздухе установить закон роста оксидного слоя и температурную зависимость константы скорости процесса окисления. Найти энергию активации процесса. В таблице – изменение массы образцов, – площадь поверхности образца.