Transformação de Fases

Resumo

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Aqui nessa página vamos introduzir o assunto Transformação de Fases. Preparado? Então bora lá!

Na escola quando estudamos física, aprendemos que os materiais possuem diferentes estados físicos de acordo com a temperatura e pressão local. Aprendemos os estados sólido, líquido e gasoso e vimos que exitiam alguns processos que podiam mudar o estado em que os materiais se encontravam, como fusão, ebulição, etc.

O objetivo desse assunto aqui é entender mais afundo como acontecem essas transformações de um estado físico para outro, por isso o chamamos de tranformação de fases.

A ideia aqui é a gente introduzir alguns conceitos iniciais importantes para que você possa depois avançar nos estudos, beleza?

Dependendo de como processamos os materiais produzimos estruturas diferentes e consequentemente propriedades diferentes. Desse modo, as transformações de fases estão muito presentes no processamento dos materiais e podemos dividí-las em três categorias:

  1. Transformações simples, que dependem da difusão para ocorrer, mas que não ocorre modificação na quantidade e nem composição das fases presentes. Exemplo: solidificação de um metal puro.
  2. Transformações, que também dependem da difusão para ocorrer, mas que há alguma mudança nas composições das fases e/ou no número de fases presentes.
  3. Tranformações, que ocorrem sem a dependência da difusão.

É importante também entendermos que um sistema material pode se encontrar em três situações de equilíbrio:

  • Equilíbrio Estável;
  • Equilíbrio Metaestável, e;
  • Equilíbrio Instável

O sistema tende buscar sempre o estado de equilíbrio estável.

Um moço, chamado Cahn, em 1968, fez uma analogia muito boa entre o equilíbrio de sistemas materiais e blocos sólidos. Com essa analogia fica bem mais fácil de entender. Olha essa figura aqui:

Analogia entre equilíbrio material e blocos sólidos
Analogia entre equilíbrio material e blocos sólidos

Na figura, a posição (c) mostra o bloco apoiado sobre a sua face de maior área. Note que, espontaneamente, o bloco não mudará de posição. Sendo assim, estamos diante de um equilíbrio estável. A posição (b) mostra o bloco apoiado sobre uma aresta. Note que o bloco não consegue se manter nessa posição, ele tende a cair assumindo a posição (a) ou a (c) espontaneamente, sem necessidade que nenhuma força aja sobre ele. Sendo assim, estamos diante de um equilíbrio instável. Já na posição (a)mostra o bloco apoiado sobre uma face de menor área. Note que ela não é a posição de maior equilíbrio, como a gente tem na posição (c), mas o bloco pode permanecer nessa posição indefinidamente, a não ser que uma força externa aja sobre ele, fazendo que ele se modifique para uma posição mais estável. Sendo assim, estamos diante de um equilíbrio metaestável.

Podemos estender essa ideia para os sistemas materiais também e as nossas transformações de fases estarão levando o sistema para a configuração mais estável.

Para introduzirmos é isso. MASSS.... ainda temos muito conteúdo pra você aprender sobre Transformação de Fases e arrasar na sua prova! Confira o nosso Raio-X logo aqui em seguida e veja tudo que temos para te oferecer de maneira bem organizada e lógica! 👇🏽

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