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:
  1. 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 C0 e composições das fases Calpha e Cbeta, a fração em massa de alpha é:
Walpha = Cbeta - C0Cbeta - Calpha e Wbeta = C0 - CalphaCbeta - Calpha
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:
  1. Temperaturas de início e fim de transformação de fases (fusão, solidificação, pontos eutéticos, peritéticos etc.).
  2. Quais fases coexistem em cada região do diagrama.
  3. Composições (em massa ou molar) de cada fase, traçando isotermas.
  4. Proporção (fração em massa) de cada fase, usando a Regra da Alavanca.
  5. Posição de pontos críticos e eutéticos, que indicam transformações especiais.

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