Exercícios Resolvidos de Nucleação homogênea

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Enunciado

Sobre os embriões da fase sólida da nucleação, determine a alternativa correta:

  1. Regiões com ordenação de longo alcance
  2. Os embriões eventualmente se tornam instáveis
  3. A estabilidade dos embriões dependem do tamanho crítico e das condições térmicas na fase liquida.

Passo 1

Primeiro vamos relembrar o que é a nucleação homogênea!

Quando o material vai mudar de fase, ou seja, passar da fase líquida pra fase sólida, primeiro a gente tem a formação do que a gente chama de embriões da fase sólida!

Esses embriões nada mais são do que cristais beeem pequenininhos de sólido que vão crescendo com o tempo, até o material se transformar todo.

Passo 2

Vamos analisar as alternativas então!

  1. Regiões com ordenação de longo alcance
  2. Na verdade, os embriões são regiões com ordenação de curto alcance, justamente por serem muito pequenos!

  3. Os embriões eventualmente se tornam instáveis
  4. O que acontece é justamente o contrário! Os embriões surgem de uma instabilidade, quando o consumo de energia daquela região passa a ser menor, e, portanto, mais favorável, na fase sólida. Eventualmente os embriões se tornam estáveis.

    Passo 3

  5. A estabilidade dos embriões depende do tamanho crítico e das condições térmicas na fase liquida.

Essa é a nossa alternativa certa! Mas por que?

Conforme esses cristais de fase sólida vão crescendo, uma hora esse crescimento passa a ser espontâneo. O raio crítico, que faz a virada entre o crescimento forçado e o crescimento espontâneo é determinado pelas seguintes expressões:

Portanto a estabilidade depende sim da temperatura.

Resposta

Alternativa 3