Funde-se uma amostra de 600 g de uma liga de dois metais A e B que são solúveis no estado líquido e também no estado sólido, com as seguintes características:
CARACTERÍSTICA
COMPOSIÇÃO
Liga
Fase sólida à temperatura T
Fase líquida à temperatura T
Determine as massas de cada um dos metais A e B que existem em cada uma das fases sólida e líquida, considerando a temperatura T .
| CARACTERÍSTICA | COMPOSIÇÃO |
| Liga |
|
| Fase sólida à temperatura T |
|
| Fase líquida à temperatura T |
|
Passo 1
O enunciado diz que temos uma liga de massa total
g e composição global de
de A e
de B. À temperatura
coexistem duas fases:
– fase sólida com de A e
de B
– fase líquida com de A e
de B
Precisamos usar o balanço de massa (regra da alavanca) para determinar quanto de cada fase existe e, em seguida, as massas de A e B em cada fase.
– fase sólida com
– fase líquida com
Precisamos usar o balanço de massa (regra da alavanca) para determinar quanto de cada fase existe e, em seguida, as massas de A e B em cada fase.
Passo 2
Na região bifásica, a fração em massa da fase sólida
vem da regra da alavanca aplicada à composição de A:
em que
é a composição global em A,
é a composição da fase sólida em A,
é a composição da fase líquida em A.
Logo:
Logo:
A fração em massa da fase líquida é
.
Passo 3
Agora convertemos as frações em massas absolutas, multiplicando pela massa total de
g:
Passo 4
Finalmente, calculamos as massas de A e B em cada fase pelo produto da massa da fase pela fração em cada metal:
– Na fase sólida (
g):
– Na fase líquida (
g):
Resposta
Massa de A na fase sólida:
g
Massa de B na fase sólida: g
Massa de A na fase líquida: g
Massa de B na fase líquida: g
Massa de B na fase sólida:
Massa de A na fase líquida:
Massa de B na fase líquida: