Quais informações conseguimos obter por meio dos diagramas de equilibrio?
Passo 1
Beleza, a pergunta é: “Quais informações conseguimos obter por meio dos diagramas de equilíbrio?” Isso cai na matéria de Termodinâmica de Fases (ou Metalurgia, dependendo do contexto). Para resolver, vamos precisar entender:
- O que é um diagrama de equilíbrio (eixos, linhas, regiões)
- Como ler quais fases estão presentes em cada região
- Como extrair composições e proporções de fase (Regra da Alavanca)
Passo 2
Antes de mais nada, um diagrama de equilíbrio normalmente tem temperatura no eixo vertical e composição (percentual em massa ou molar) no eixo horizontal. As linhas separam regiões em que coexistem fases diferentes (por exemplo líquido, sólido α, sólido β). Então, a primeira informação é:
- Em qual temperatura começa e termina cada transformação de fase (fusões, solidificações, reações eutéticas, etc.).
Passo 3
Partindo daí, em cada região delimitada pelas curvas você sabe exatamente quais fases existem juntas. Exemplo:
- Se você estiver numa região “L + α”, só tem líquido e fase α.
- Numa região “α + β”, só tem essas duas fases sólidas.
Isso já te diz qualitativa e quantitativamente onde cada fase aparece.
Passo 4
Queremos também as composições de cada fase naquele ponto. Basta traçar uma linha horizontal (isoterma) na temperatura de interesse, e ver onde ela cruza as linhas de cada fase. A abscissa do ponto de cruzamento é o percentual em massa (ou mol) daquela fase.
Passo 5
Para achar a quantidade relativa (fração em massa) de cada fase usamos a Regra da Alavanca. Supondo composição total
e composições das fases
e
, a fração em massa de
é:
Isso te dá exatamente quanto de cada fase vai ter no material nessa temperatura.
Resposta
A partir de um diagrama de equilíbrio a gente consegue:
- Temperaturas de início e fim de transformação de fases (fusão, solidificação, pontos eutéticos, peritéticos etc.).
- Quais fases coexistem em cada região do diagrama.
- Composições (em massa ou molar) de cada fase, traçando isotermas.
- Proporção (fração em massa) de cada fase, usando a Regra da Alavanca.
- Posição de pontos críticos e eutéticos, que indicam transformações especiais.