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Estabilidade Hidrodinâmica em Células Eletroquímicas
Uma Perspectiva de Modelagem pelo Método dos Elementos Finitos
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Células eletroquímicas compostas de eletrodos de disco rotatórios săo comumente usadas em experimentos na área de Eletroquímica Aplicada. Em geral, as células possuem um eletrodo central de ferro que gira com uma velocidade angular controlável. Ao entrar em contato com uma soluçăo de ácido sulfúrico, um processo de eletrodissoluçăo é iniciado na superfície de contato do eletrodo gerando uma fina camada de concentraçăo. Por sua vez, a viscosidade do fluido aumenta ao passo que o coeficiente de difusăo diminui. Experimentos anteriores mostraram que uma pequena instabilidade de corrente emerge nas curvas de polarizaçăo na regiăo a partir da qual a corrente elétrica depende do transporte de massa. Resultados provenientes da análise de estabilidade linear do sistema acoplado pelos campos hidrodinâmico e químico revelaram a existęncia de uma regiăo instável onde perturbaçőes săo amplificadas. Neste trabalho, o Método dos Elementos Finitos é usado para simular a resposta temporal do processo de eletrodissoluçăo modificado por perturbaçőes convenientemente escolhidas na regiăo instável. Resultados numéricos constataram a influęncia dos modos químicos observada nos experimentos.
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