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Kinetik der Diffusion

  • Michael F. Ashby
  • David R. H. Jones

Zusammenfassung

Aus dem letzten Kapitel wissen wir, dass die Temperaturabhängigkeit der stationären Kriechrate der Beziehung
$$ {\dot \varepsilon _s} = C\,\exp ( - Q/RT) $$
folgt, wobei Q die Aktivierungsenergie für das Kriechen (in J/mol oder auch kJ/mol), R die universelle Gaskonstante (8.31 J/mol K) und T die absolute Temperatur (in K) darstellen. Diese Gesetzmässigkeit ist ein Beispiel für die sogenannte Arrheniusfunktion, die ganz allgemeine Gültigkeit für die Beschreibung von thermisch aktivierten Prozessen hat. Sie lässt sich nicht nur beim Kriechen anwenden, sondern auch bei Oxidations- (Kapitel 21), Korrosions- (Kapitel 23) oder allgemein bei Diffusionsprozessen. Auch die Geschwindigkeit, mit der sich Bakterien vermehren und Milch sauer wird, lässt sich über diese Exponentialfunktion angeben. Es ist dabei in allen Fällen so, dass die Geschwindigkeit exponentiell von der Temperatur abhängt (oder dass die für die zum Erreichen eines bestimmten Betrages an Kriechdehnung oder Oxidmenge benötigte Zeit fortlaufend - eben exponentiell - kleiner wird). In Abbildung 18.1 ist dieser Funktionsverlauf dargestellt. In einer Auftragung des natürlichen Logarithmus der „Reaktionsgeschwindigkeit“ gegen den Kehrwert der absoluten Temperatur muss sich bei Vorliegen einer Arrhenius-Abhängigkeit folglich eine Gerade mit der Steigung -Q/R ergeben (Ab6b. 18.2).

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Copyright information

© Springer-Verlag Berlin/Heidelberg 1986

Authors and Affiliations

  • Michael F. Ashby
    • 1
  • David R. H. Jones
    • 1
  1. 1.Engineering DepartmentCambridge UniversityCambridgeEngland

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