Uma liga chumbo-estanho com composição de
é aquecida lentamente a partir de uma temperatura TO de
.
a) Em qual temperatura se forma a primeira fração de fase líquida?
b) Qual a composição desta fase líquida?
c) Em qual temperatura ocorre a fusão completa da liga?
d) Qual a composição da última fração de sólido remanescente, antes da fusão completa da liga?
a) Em qual temperatura se forma a primeira fração de fase líquida?
b) Qual a composição desta fase líquida?
c) Em qual temperatura ocorre a fusão completa da liga?
d) Qual a composição da última fração de sólido remanescente, antes da fusão completa da liga?
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você tem uma liga de chumbo (Pb) e estanho (Sn) com 30% de Sn e 70% de Pb, e está aquecendo ela a partir de 150°C. O conteúdo aqui é sobre diagramas de fases de ligas binárias, especificamente o diagrama Pb-Sn. Vamos precisar entender como as diferentes fases (sólida e líquida) aparecem conforme a temperatura aumenta.
Passo 2
Primeiro, para descobrir em que temperatura aparece a primeira fração de fase líquida, precisamos olhar para o diagrama de fases Pb-Sn. A liga começa sólida a 150°C. À medida que a temperatura aumenta, chega um ponto onde começa a se formar um pouco de líquido. Essa temperatura é chamada de temperatura de liquidus.
Passo 3
Consultando o diagrama de fases Pb-Sn, para uma composição de 30% Sn e 70% Pb, a temperatura de liquidus está por volta de 183°C. Isso significa que a partir dessa temperatura, começa a aparecer a primeira fração de líquido na liga.
Passo 4
Agora, sobre a composição dessa fase líquida, observamos no diagrama de fases que, na temperatura de liquidus (183°C), a composição do líquido é diferente da da liga inicial. Para 30% Sn, a composição do líquido nessa temperatura é aproximadamente 45% Sn e 55% Pb.
Passo 5
Para determinar em que temperatura ocorre a fusão completa da liga, precisamos encontrar a temperatura onde toda a liga se torna líquida, ou seja, a temperatura de solidus da composição líquida que temos. No diagrama Pb-Sn, para a composição de 30% Sn, a temperatura de solidus está próxima de 260°C.
Passo 6
Por último, a composição da última fração de sólido remanescente antes da fusão completa é a composição no ponto de solidus para a liga inicial. No diagrama Pb-Sn, essa composição sólida final é de aproximadamente 25% Sn e 75% Pb.
Resposta
a) A primeira fração de fase líquida se forma a 183 °C.
b) A composição da fase líquida é aproximadamente 45 % Sn e 55 % Pb.
c) A fusão completa da liga ocorre a 260 °C.
d) A composição da última fração de sólido remanescente é cerca de 25 % Sn e 75 % Pb.
b) A composição da fase líquida é aproximadamente 45 % Sn e 55 % Pb.
c) A fusão completa da liga ocorre a 260 °C.
d) A composição da última fração de sólido remanescente é cerca de 25 % Sn e 75 % Pb.
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