Estimar a contração total ( De ) de uma liga de Alumínio Al-12%Si? De, contração líquida, contração de solidificação e contração sólida sucessivamente.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado pede para a gente estimar a contração total (ΔV) de uma liga de Alumínio Al-12%Si. Isso envolve entender como o volume da liga muda durante diferentes fases do processo de solidificação. Para resolver isso, vamos precisar saber sobre contração líquida, contração de solidificação e contração sólida. Vamos dividir isso em partes para facilitar o entendimento.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre a contração líquida (ΔV_Liq). Isso é a redução de volume que acontece quando a liga esfria enquanto ainda está no estado líquido. Conforme a temperatura diminui, as partículas na liga líquida se aproximam, fazendo o volume diminuir. Para calcular isso, precisamos da taxa de contração líquida, que geralmente é dada em unidades de volume por grau de temperatura.

Passo 3

Agora, vamos para a contração de solidificação (ΔV_sol). Essa contração ocorre quando a liga começa a solidificar, ou seja, quando se forma o sólido a partir do líquido. Durante a solidificação, a estrutura cristalina do sólido ocupa menos espaço do que o líquido, resultando em uma diminuição do volume. Para estimar essa contração, precisamos conhecer a fração molar que se solidifica e a diferença de volume entre as fases líquida e sólida.

Passo 4

Por último, temos a contração sólida (ΔV_s). Mesmo após a liga estar totalmente sólida, pode haver uma pequena redução de volume devido a ajustes na estrutura cristalina à medida que a liga esfria ainda mais. Essa contração é geralmente menor comparada às anteriores, mas ainda assim importante para a estimativa total. Para calcular, usamos a taxa de contração sólida e a variação de temperatura final.

Passo 5

Com esses três componentes entendidos, a contração total (ΔV) é a soma das contrações líquida, de solidificação e sólida. Ou seja:
De
Para encontrar o valor final da contração total, precisamos somar os valores estimados de cada uma dessas partes.

Resposta

A contração total da liga de Alumínio Al-12%Si é dada pela soma da contração líquida, de solidificação e sólida:
De

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