Fazer um gráfico para uma liga contendo
e
mostrando a fração de
versus temperatura
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa fazer um gráfico para uma liga que tem 80% de chumbo (Pb) e 20% de estanho (Sn), mostrando como a fração da fase α varia com a temperatura. Vamos usar conceitos de diagramas de fases de ligas binárias para isso.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é um diagrama de fases. Ele mostra quais fases são estáveis em diferentes temperaturas e composições de uma liga. No nosso caso, estamos lidando com uma liga binária, ou seja, que tem dois componentes: Pb e Sn.
Passo 3
A fase α geralmente representa a fase sólida na liga. A fração da fase α significa a proporção dessa fase presente na liga em diferentes temperaturas. Para determinar essa fração, precisamos do Diagrama de Fases Pb-Sn, que nos mostra como as fases se comportam com a temperatura.
Passo 4
Com o diagrama em mãos, localizamos a composição da nossa liga, que é 80% Pb e 20% Sn. Em seguida, traçamos uma linha horizontal até encontrar as linhas de liquido e sólida que delimitam a região onde a fase α está presente.
Passo 5
A fração da fase α pode ser calculada usando a regra da alavanca, que é baseada nas áreas dos triângulos formados no diagrama de fases. A fórmula é:
Onde $ T $ é a temperatura atual, $ T_1 $ é a temperatura de início de solidificação e $ T_2 $ é a temperatura de finalização.
Passo 6
Após calcular a fração da fase α para diferentes temperaturas dentro da faixa de solidificação, podemos plotar esses valores em um gráfico, com a temperatura no eixo x e a fração da fase α no eixo y.
Resposta
O gráfico resultante mostrará que, à medida que a temperatura diminui, a fração da fase α aumenta, refletindo a solidificação progressiva da liga de 80% Pb e 20% Sn.