Como encontramos as fases presentes e a composição das mesmas num diagrama?

Passo 1

O enunciado pergunta, de forma genérica, como identificar em um diagrama de fases quais fases coexistem em dada condição (por exemplo temperatura e composição global) e como obter a composição de cada fase. Para resolver isso vamos precisar dos conceitos de região de fase única, região de duas fases, linhas de equilíbrio (tie-lines ou isótermas) e da regra da alavanca para frações de fases.

Passo 2

Localize no diagrama de fases o ponto que representa a condição de interesse, isto é, o par temperatura–composição global x_0. Observe em que região esse ponto cai: abaixo da curva solidus, acima da curva liquidus ou entre as duas.

Passo 3

Se o ponto estiver em região de fase única (por exemplo, completamente no campo líquido ou completamente no campo sólido), então só há uma fase presente e sua composição é exatamente a composição global x_0.

Passo 4

Se o ponto cair na região de duas fases (entre solidus e liquidus), trace uma linha horizontal à temperatura considerada (tie-line). Essa linha intercepta o limite esquerdo num ponto de composição x_\alpha (fase \alpha) e o limite direito num ponto de composição x_\beta (fase \beta).

Passo 5

Os valores de composição de cada fase são lidos exatamente nessas interseções: \alpha: composição x_\alpha \beta: composição x_\beta

Passo 6

Para obter as frações em massa (ou em mol) de cada fase use a regra da alavanca. Por exemplo, a fração da fase \alpha é
f_\alpha = \frac{x_\beta - x_0}{\,x_\beta - x_\alpha\,}
e a fração da fase \beta é
f_\beta = 1 - f_\alpha = \frac{x_0 - x_\alpha}{\,x_\beta - x_\alpha\,}.

Resposta

  1. Identifique a região do diagrama onde está seu ponto (fase única ou duas fases).
  2. Em duas fases, trace a tie-line e leia x_\alpha e x_\beta nos limites do campo.
  3. Use a regra da alavanca para calcular as frações de cada fase.

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