Eficiência Faradaica
Calcula a eficiência faradaica (eficiência de corrente), η = (m_real ÷ m_teórica) × 100%, comparando a massa de produto efetivamente depositada ou consumida com a massa teórica prevista pela lei de Faraday para a carga elétrica que passou. O resultado, em %, mede que fração da corrente foi de fato aproveitada na reação desejada; o restante se perde em reações paralelas (como o desprendimento de hidrogênio ou oxigênio) ou em curtos. É um indicador-chave em eletrodeposição, eletrólise industrial, galvanoplastia e baterias. Informe a massa real obtida e a massa teórica.
Resultado
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Eficiência faradaica
A lei de Faraday prevê exatamente quanta massa deveria ser depositada, dissolvida ou produzida numa reação eletroquímica para uma certa quantidade de carga elétrica que passa. Na prática, porém, nem toda a corrente vai para a reação que queremos — parte se desvia para reações paralelas. A eficiência faradaica (ou eficiência de corrente) mede esse aproveitamento: η = (m_real ÷ m_teórica) × 100%, a razão entre a massa realmente obtida e a massa teórica calculada por Faraday para a mesma carga. Uma eficiência de 90% significa que 10% da corrente foi 'desperdiçada'. Os ladrões de corrente mais comuns são o desprendimento de hidrogênio no cátodo e de oxigênio no ânodo (eletrólise indesejada da água), reações de espécies secundárias e correntes de fuga. O conceito é central em várias indústrias: na galvanoplastia e eletrodeposição (quanto do banho vira revestimento), na eletrólise industrial (produção de alumínio, cloro-soda — onde cada ponto percentual significa enormes custos de energia), e em baterias (a eficiência coulômbica, que mede quanta carga injetada é recuperada na descarga, é a mesma ideia). Informe a massa real obtida e a massa teórica.
Ferramentas Relacionadas
Poder de Penetração do Banho (Haring-Blum)
Calcula o poder de penetração de um banho de eletrodeposição a partir do ensaio da célula de Haring-Blum, PP = 100 × (K − M) ÷ (K + M − 2, que é a forma de Field —), em que K é a razão entre as distâncias do anodo aos dois catodos — a célula padrão usa 5 para 1 — e M é a razão entre a massa depositada no catodo próximo e a massa depositada no catodo distante. O número, em porcentagem, mede o quanto o banho consegue igualar a espessura do depósito em regiões de acesso desigual, como reentrâncias, furos e o interior de peças estampadas, apesar da diferença de resistência do eletrólito entre os dois caminhos. Quando M é igual a K, o metal se distribuiu exatamente na proporção prevista pela geometria e o poder de penetração é zero; quando M chega a 1, os dois catodos recebem a mesma massa e o resultado é 100%; valores negativos aparecem quando o banho deposita no catodo distante ainda menos do que a geometria já previa, que é o caso notório dos banhos de cromo. Banhos alcalinos e cianídricos costumam dar os melhores resultados, e os ácidos brilhantes os piores, e é por isso que a escolha do eletrólito pesa mais que o aumento de corrente quando a peça tem geometria complicada. Informe a razão de distâncias da célula e a razão entre as massas depositadas.
Lâmina Bruta de Irrigação
Calcula a lâmina bruta de irrigação, L_bruta = L_líquida ÷ Ef, dividindo a lâmina líquida necessária (a água que precisa chegar às raízes, em mm) pela eficiência de aplicação do sistema de irrigação (em decimal). O resultado, em mm, é a lâmina que o sistema deve efetivamente aplicar para que, descontadas as perdas (evaporação, deriva, percolação, escoamento), reste a lâmina líquida no solo. Sistemas mais eficientes (gotejamento, ~90%) exigem menos lâmina bruta que os menos eficientes (aspersão convencional, ~75%; superfície, ~50-60%). É a base do dimensionamento e do manejo da irrigação. Informe a lâmina líquida e a eficiência de aplicação.
Eficiência de Isolamento de Vibração
Calcula a eficiência de isolamento de vibração, I = (1 − TR) × 100%, a partir da transmissibilidade TR. O resultado, em %, indica quanto da vibração da fonte é bloqueado pelo isolador antes de chegar à estrutura de apoio (ou vice-versa): TR = 0,1 corresponde a 90% de isolamento. Eficiências altas exigem isoladores macios (baixa frequência natural), de modo que a razão de frequências r seja bem maior que √2. É o indicador prático para especificar coxins e bases antivibratórias de máquinas, motores e equipamentos sensíveis. Informe a transmissibilidade.
Sobretensão de Tafel
Calcula a sobretensão de ativação pela equação de Tafel, η = a + b × log₁₀(i), a partir da constante de Tafel a (V), da inclinação de Tafel b (V/década) e da densidade de corrente i. O resultado, em volts, é o sobrepotencial — o quanto o potencial de um eletrodo se afasta do equilíbrio — necessário para sustentar uma dada densidade de corrente numa reação eletroquímica controlada por ativação. A relação de Tafel é central em cinética de eletrodos, corrosão (extrapolação para obter a corrente de corrosão) e eletrólise. Informe a constante de Tafel, a inclinação e a densidade de corrente.
Energia por Viagem de Elevador
Calcula a energia potencial gasta para elevar uma carga, E = m·g·h, a partir da massa desbalanceada m (carga líquida após o contrapeso, kg), da gravidade g e da altura de elevação h (m). O resultado, em joules, é a energia mínima teórica para içar a carga — base para estimar o consumo elétrico do elevador e o potencial de regeneração de energia. Elevadores modernos com acionamento regenerativo recuperam parte dessa energia na descida (quando o contrapeso desce com a cabine leve), devolvendo-a à rede. O consumo real é maior, dividido pelo rendimento. Informe a massa desbalanceada e a altura de elevação.
Calculadora de Utilização de Recurso
Calcula a taxa de utilização de um recurso (CPU, máquina, pessoa) — tempo ocupado / tempo disponível total. Mostra eficiência, idle time.
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