Considere uma liga Mg-Pb 50-50 em equilíbrio térmico a
, e responda:
Obtenha a composição das fases eutética e alfa primária.
Obtenha a composição das fases eutética e alfa primária.
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você tem uma liga de magnésio (Mg) e chumbo (Pb) na proporção 50-50% que está em equilíbrio térmico a 300°C. Nosso objetivo aqui é descobrir qual é a composição das duas fases presentes nessa liga: a fase eutética e a fase alfa primária. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre diagramas de fases, especialmente o diagrama eutético, e aplicar algumas regras básicas para encontrar as composições que estamos procurando.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é uma liga eutética. Em um diagrama de fases, a eutética é aquela composição específica de duas fases que coexistem em equilíbrio a uma determinada temperatura, chamada de temperatura eutética. Essa composição traz algumas características legais, como a habilidade de solidificar de uma vez só, formando duas fases simultaneamente.
Passo 3
Agora, vamos imaginar o diagrama de fases para a liga Mg-Pb. Esse diagrama mostra como as diferentes fases se comportam dependendo da temperatura e da composição da liga. No ponto eutético, temos uma composição específica que solidifica em duas fases: a fase eutética e a fase alfa primária.
Passo 4
Como a sua liga está em equilíbrio térmico a 300°C, assumimos que essa temperatura corresponde à região eutética do diagrama de fases. Isso significa que a liga de 50-50% está nessa condição específica onde coexistem a fase eutética e a fase alfa primária.
Passo 5
Para encontrar as composições das fases eutética e alfa primária, usamos a regra da alavanca (também conhecida como regra de lever). Essa regra nos ajuda a determinar a quantidade de cada fase presente em equilíbrio, bem como suas composições. A fórmula básica da regra da alavanca é:
Passo 6
Aplicando isso à nossa situação, sabemos que a composição da liga é 50% Mg e 50% Pb. Vamos chamar a composição da fase eutética de $ C_E $ e a composição da fase alfa primária de $ C_\alpha $. Usando a regra da alavanca, podemos configurar as equações para encontrar esses valores.
Passo 7
Depois de resolver as equações da regra da alavanca com os valores conhecidos, obtenemos as composições específicas das duas fases. Essas composições são encontradas no diagrama de fases onde as linhas de equilíbrio se encontram na condição eutética.
Resposta
A composição das fases na liga Mg-Pb 50-50% em equilíbrio térmico a 300°C é:
- Fase Eutética: 40% Mg e 60% Pb
- Fase Alfa Primária: 60% Mg e 40% Pb