Diferencie diagramas de fases unários de binários.
Passo 1
O enunciado pede que a gente diferencie diagramas de fases unários daqueles binários. O conteúdo é termodinâmica de fases em materiais, e para isso vamos precisar entender quais variáveis ficam nos eixos, quantos componentes participam e que regiões de equilíbrio aparecem em cada tipo de diagrama.
Passo 2
Num diagrama de fases unário há apenas um componente químico. Como a composição é fixa (100 % do componente A), a variável que aparece no eixo horizontal normalmente é a pressão
(ou, em alguns casos, apenas a temperatura
contra outra variável termodinâmica), e no eixo vertical aparece a temperatura
. Num diagrama
unário típico identificam-se três regiões de fase pura (sólido, líquido e gás) e três linhas de equilíbrio (fusão, vaporização e sublimação), que se encontram em pontos especiais como o ponto triplo e o ponto crítico.
Passo 3
Num diagrama de fases binário há dois componentes (A e B). A composição varia continuamente entre 0 % e 100 % de B, por isso o eixo horizontal costuma ser a fração molar ou percentual de B
de
a
, e o eixo vertical é a temperatura
(às vezes a pressão é mantida constante, tipicamente
atm). Nesse diagrama surgem curvas de liquidus e solidus (que delimitam regiões de uma só fase versus duas fases em equilíbrio), e eventualmente solvus para sistemas com solubilidade limitada. Para cada temperatura dentro da faixa de biphasicidade, determina-se a composição das fases sólida e líquida e suas frações relativas (usando a regra da alavanca).
Passo 4
As principais diferenças são:
- Número de componentes: unário tem só um, binário tem dois;
- Dimensões do diagrama: unário é geralmente
versus , binário é composição versus (à pressão fixa); - Regiões de fase: unário mostra só fases puras e equilíbrios sólidos-líquidos-gás, enquanto binário exibe zonas monofásicas (sólido ou líquido), biphasias (sólid
íquido) e, se houver, campos de miscibilidade; - Informação disponível: no unário lê-se temperaturas de transição e pontos críticos/triplos; no binário lê-se composições de equilíbrio, temperaturas de fusão de ligas, amplitudes de zona de dois estágios e proporção de fases.
Resposta
Diagrama unário: um único componente, eixo típico
×
, mostra regiões puro-fase (sólido, líquido, gás) e linhas de fusão/vaporização/sublimação, com ponto triplo e crítico.
Diagrama binário: dois componentes, eixo composição (% B)× (ou pressão fixa), mostra liquidus, solidus (e possivelmente solvus), permitindo determinar composições das fases em equilíbrio e fração relativa via regra da alavanca.
Diagrama binário: dois componentes, eixo composição (% B)×