Lista de Exercícios Resolvida - Termodinâmica e Propriedades da Água

4 a LISTA DE EXERCÍCIOS 1 Duas panelas de pressão iguais uma aberta e outra fechada foram comparadas quanto às condições de cozimento de uma mesma quantidade de certo alimento Ambas estavam ao nível do mar e à mesma temperatura Foram submetidas à mesma fonte de aquecimento e continham a mesma quantidade de água Observouse então que a água na panela aberta entrou em ebulição em menos tempo que na panela fechada verificando que o cozimento do alimento foi mais rápido na panela fechada que na panela aberta Considerandose essas observações é incorreto afirmar que a a panela fechada requer mais tempo para atingir a pressão atmosférica em seu interior b a pressão de vapor da água em ebulição na panela fechada é maior que a pressão atmosférica c a temperatura de ebulição da água na panela fechada é maior que 100C d o cozimento na panela fechada se passa em temperatura mais elevada que na panela aberta Ra 2 A Tabela abaixo mostra a variação da temperatura com a pressão de vapor para o CCl 2 F 2 diclorodifluorcarbono Pressão de vaporatm 05 10 20 30 40 50 60 TemperaturaC 35 25 5 5 15 20 25 aTrace o gráfico da pressão de vapor atm em função da temperaturaC bCalcule a temperatura de ebulição do CCl 2 F 2 ao nível do mar 1atmCompare a volatilidade do CCl 2 F 2 com a água R25C CCl 2 F 2 é mais volátil que a água 3 Em um laboratório um estudante recebeu três diferentes amostras de líquidos puros X Y e Z para que fosse estudado o comportamento de suas pressões de vapor em função da temperatura As informações fornecidas eram de que o experimento deveria ser realizado no intervalo de pressões de vapor entre 0 e 900mmHg e temperaturas entre 0 e 120C PressãommHg 150 300 500 800 TemperaturaC X Y Z 0 15 30 40 50 60 70 85 60 75 90 100 aexplique como pode ser determinada a temperatura de ebulição do líquido Y em uma altitude em que a pressão atmosférica é igual a 700mmHg b identificar o líquido mais volátil e o menos volátil justificando o porquê da diferença c analisar a influência da temperatura na energia das moléculas e seu efeito no equilíbrio líquidovapor R Para a pressão de 700mmHg temse a temperatura de 80C na interseção da horizontal com a curva de Y X é o mais volátil uma vez que sua pressão de vapor é maior na mesma temperatura o aumento da temperatura aumenta a energia de agitação das moléculas do líquido elevando a pressão de vapor 4Relativamente ao diagrama de fases da água pura é incorreto afirmar que no ponto a A temse o equilíbrio entre água sólida e água líquida b B temse o equilíbrio entre água líquida e vapor c C temse somente água na fase vapor d T as três fases coexistem em equilíbrio e D coexistem as fases vapor e líquida Re 5 Determine a temperatura abaixo da qual na pressão de 760mmHg haverá formação de granizo 6 Com base nas informações do gráfico abaixo faça a correspondência correta entre os itens a seguir Coluna A Coluna B IT001C P458mmHg A gelo obrigatoriamente II T001C P458mmHg Bágua líquida obrigatoriamente III T001C P458mmHg Cvapo r de água obrigatoriamente IV T001C Dgelo ou água dependendo de P V T 001C Egelo vapor ou águadependendo de P VI P458mmHg Fágua ou vapor dependendo de T VIIP458mmHg G gelo ou vapor dependendo de P VIII T001C P458mmHg Hgelo água ou vapor dependendo de T RICIIA IIIC IVF VEVIGVIIHVIIIB 7 Considere o diagrama de fases do dióxido de carbono representado a seguir Assinale qual is as proposição ções corretas 01 No ponto C do diagrama estão em equilíbrio as fases sólidas e vapor 02 Os valores de pressão e temperatura correspondentes à linha ACE representam o equilíbrio entre os estados sólido e vapor 03 Este composto é um gás nas condições ambientes 04 A 566C e 51atm temse o ponto triplo para o qual o dióxido de carbono se encontra em equilíbrio nos três estados físicos 05À pressão de 73atm o dióxido de carbono é líquido na temperatura de 25C e é sólido na temperatura de 60C mantendo a mesma pressão 06O geloseco se sublima quando mantido a 1atm portanto não é possível conserválo em freezers comuns a 18C 8 Um método de produção de geloseco CO 2 sólido envolve I compressão isotérmica do CO 2 g inicialmente a 25C e 1 atm até passar para o estado líquido II rápida descompressão até 1atm processo no qual ocorre forte abaixamento de temperatura e aparecimento de CO 2 sólido Em I a pressão mínima que o CO 2 g deve ser submetido para começar a liquefação a 25C é y e em II a temperatura deve atingir x Os valores de y e x são respectivamente a 67atm e 0C b73atm e 78C c 5atm e 57C d 67atm e 78C e 73atm e 57C R d 9 Considere o diagrama de fases do dióxido de carbono CO 2 abaixo a Em que estado físico se encontra o dióxido de carbono nos pontos I II III e IV b Quais os estados físicos presentes nas curvas BA CA e DA c Indique a temperatura e pressão em que o CO 2 existe simultaneamente nos três estados físicos e dê o nome do ponto indicado pela A d O CO 2 no estado sólido é comercializado com o nome de geloseco mas nas condições ambientais é um gás Explique o por quê 10 Uma certa quantidade de água é colocada em um congelador cuja temperatura é de 20C Após estar formado e em equilíbrio térmico com o congelador o gelo é transferido para outro congelador cuja temperatura é de 5C Considerandose essa situação é correto afirmar que do momento em que é transferido para o segundo congelador até atingir o equilíbrio térmico no novo ambiente o gelo a se funde btransfere calor para o congelador cse aquece d permanece na mesma temperatura R c 1 1 Platina e ouro são completamente solúveis um no outro tanto no estado líquido quanto no sólido O ponto de fusão da Pt é 1773C e o do Au é de 1064C Uma liga contendo 40 de Au começa a solidificar a 1600C formando cristais com 15 de Au Uma liga com 70 de ouro começa a solidificar a 1400C formando cristais com 37 de Au a Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio do sistema Au Pt Identifique todos os pontos linhas e áreas b Para uma liga contendo 70Au 1 Indique a temperatura de início de solidificação 2 Indique a temperatura de final de solidificação 3 Indique a composição química e quantidade relativa das fases presentes a 1340C 12 Prata e ouro são completamente solúveis um no outro tanto no estado líquido quanto no sólido O ponto de fusão da Ag é 961 C e o do Au é de 1064 C Uma liga contendo 80 de Au começa a solidificar a 1050 C formando cristais com 85Au Uma liga com 55 de ouro começa a solidificar a 1025C formando cristais com 60 de Au Uma liga com 30 de ouro começa a solidificar a 1015C formando cristais com 35 de Au a Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio do sistema Au Ag Identifique todos os pontos linhas e áreas b Para uma liga contendo 55Au 1 Indique a temperatura de início de solidificação 2 Indique a temperatura de final de solidificação 3 Indique a composição química e quantidade relativa das fases presentes a 1025 C 13 BismutoBi e AntimônioSb são completamente solúveis um no outro tanto no estado líquido quanto no sólido O ponto de fusão da Bi é 271C e o do Sb é de 631C Uma liga contendo 90 atômico de Sb começa a solidificar a 600C formando cristais com 97atômico de Sb Uma liga com 70atômico de Sb começa a solidificar a 550C formando cristais com 90atômico de Sb Uma liga com 25 de Sb atômico começa a solidificar a 400C formando cristais com 70 de Sb a Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio do sistema Bi Sb Identifique todos os pontos linhas e áreas b Para uma liga contendo 60atômico de Sb 1 Indique a temperatura de início de solidificação 2 Indique a temperatura de final de solidificação 3 Indique a composição química e quantidade relativa das fases presentes a 400C 1 4 GermânioGe e SilícioSi são completamente solúveis um no outro tanto no estado líquido quanto no sólido O ponto de fusão do Ge é 938C e o do Si é de 1414C Uma liga contendo 90 atômico de Si começa a solidificar a 1400C formando cristais com 95atômico de Si Uma liga com 60atômico de Si começa a solidificar a 1300C formando cristais com 83atômico de Si Uma liga com 15 de Si atômico começa a solidificar a 1100C formando cristais com 45 de Si a Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio do sistema GeSi Identifique todos os pontos linhas e áreas b Para uma liga contendo 70atômico de Si 1 Indique a temperatura de início de solidificação 2 Indique a temperatura de final de solidificação 3 Indique a composição química e quantidade relativa das fases presentes a 1300C 15 MolibdênioMo e VanádioV são completamente solúveis um no outro tanto no estado líquido quanto no sólido O ponto de fusão do Mo é 2623C e o do V é de 1910C Uma liga contendo 90 atômico de V começa a solidificar a 1950C formando cristais com 75atômico de V Uma liga com 60atômico de V começa a solidificar a 2300C formando cristais com 30atômico de V Uma liga com 15 de V atômico começa a solidificar a 2600C formando cristais com 5 de V a Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio do sistema MoV Identifique todos os pontos linhas e áreas b Para uma liga contendo 65atômico de V 1 Indique a temperatura de início de solidificação 2 Indique a temperatura de final de solidificação 3 Indique a composição química e quantidade relativa das fases presentes a 2200C 16 PrataAgmassa atômica107868 uma e PaládioPd massa atômica1064uma são completamente solúveis um no outro tanto no estado líquido quanto no sólido O ponto de fusão da Ag é 96193 C e o do Pd é de 1566 C Uma liga contendo 10 em peso de Pd começa a solidificar a 1050C formando cristais com 15 em peso de Pd Uma liga com 30 em peso de Pd começa a solidificar a 1200 C formando cristais com 38 em peso de Pd Uma liga com 50 de Pd em peso começa a solidificar a 1320 C formando cristais com 65 de Pd Uma liga com 80 de Pd em peso começa a solidificar a 1500 C formando cristais com 95 de Pd a Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio do sistema AgPd Identifique todos os pontos linhas e áreas b Para uma liga contendo 60 em peso de Pd 1 Indique a temperatura de início de solidificação 2 Indique a temperatura de final de solidificação 3 Indique a composição química quantidade relativa das fases presentes e densidade da liga à temperatura ambiente sabendose que densidades da prata e paládio são respectivamente de 1049 e 1202gcm 3 1 7 BismutoBimassa atômica20898uma e antimônioSb massa atômica12175uma são completamente solúveis um no outro tanto no estado líquido quanto no sólido O ponto de fusão da Bi é 27144C e o do Sb é de 63075C Uma liga contendo 10 em peso de Sb começa a solidificar a 350C formando cristais com 40 em peso de Sb Uma liga com 30 em peso de Sb começa a solidificar a 450C formando cristais com 72 em peso de Sb Uma liga com 50 de Sb em peso começa a solidificar a 530C formando cristais com 80 de Sb Uma liga com 80 de Sb em peso começa a solidificar a 580C formando cristais com 95 de Sb a Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio do sistema BiSb Identifique todos os pontos linhas e áreas b Para uma liga contendo 60 em peso de Sb 1 Indique a temperatura de início de solidificação 2 Indique a temperatura de final de solidificação 3 Indique a composição química quantidade relativa das fases presentes e densidade da liga à temperatura ambiente sabendose que densidades da bismuto e antimônio são respectivamente de 9808 e 6697gcm 3 1 8 MolibdênioMomassa atômica9594uma e tungstênioW massa atômica18385uma são completamente solúveis um no outro tanto no estado líquido quanto no sólido O ponto de fusão da Mo é 2620C e o do W é de 3422C Uma liga contendo 10 em peso de W começa a solidificar a 2700C formando cristais com 25 em peso de W Uma liga com 30 em peso de W começa a solidificar a 2800C formando cristais com 45 em peso de W Uma liga com 50 de W em peso começa a solidificar a 2900C formando cristais com 65 de W Uma liga com 80 de W em peso começa a solidificar a 3200C formando cristais com 90 de W a Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio do sistema MoW Identifique todos os pontos linhas e áreas b Para uma liga contendo 70 em peso de W 1 Indique a temperatura de início de solidificação 2 Indique a temperatura de final de solidificação 3 Indique a composição química quantidade relativa das fases presentes e densidade da liga à temperatura ambiente sabendose que densidades do Mo e W são respectivamente de 1022 e 19254gcm 3 1 9 MolibdênioCCCmassa atômica9594uma e vanádioCCC massa atômica50941uma são completamente solúveis um no outro tanto no estado líquido quanto no sólido O ponto de fusão da Mo é 2620C e o do V é de 1910C Uma liga contendo 90 em peso de V começa a solidificar a 1980C formando cristais com 75 em peso de V Uma liga com 70 em peso de V começa a solidificar a 2100C formando cristais com 50 em peso de V Uma liga com 50 de V em peso começa a solidificar a 2200C formando cristais com 25 de V Uma liga com 20 de V em peso começa a solidificar a 2450C formando cristais com 10 de V a Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio do sistema MoV Identifique todos os pontos linhas e áreas b Para uma liga contendo 70 em peso de Mo 1 Indique a temperatura de início de solidificação 2 Indique a temperatura de final de solidificação 3 Indique a composição química quantidade relativa das fases presentes e densidade da liga à temperatura ambiente sabendose que densidades do Mo e V são respectivamente de 1022 e 610gcm 3 2 0 SelênioSeHCmassa atômica7896uma e telúrioTeHC massa atômica1276uma são completamente solúveis um no outro tanto no estado líquido quanto no sólido O ponto de fusão da Se é 221 C e o do Te é de 4495 C Uma liga contendo 90 em peso de Te começa a solidificar a 430C formando cristais com 96 em peso de Te Uma liga com 70 em peso de Te começa a solidificar a 380 C formando cristais com 80 em peso de Te Uma liga com 50 de Te em peso começa a solidificar a 320 C formando cristais com 65 de Te Uma liga com 20 de Te em peso começa a solidificar a 250 C formando cristais com 35 de Te a Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio do sistema SeTe Identifique todos os pontos linhas e áreas b Para uma liga contendo 70 em peso de Se 1 Indique a temperatura de início de solidificação 2 Indique a temperatura de final de solidificação 3 Indique a composição química quantidade relativa das fases presentes e densidade da liga à temperatura ambiente sabendose que densidades do Se e Te são respectivamente de 4809 e 6240gcm 3 2 1 Dado o diagrama de equilíbrio PbSn determine para a liga contendo 10 e 40 de Sn respectivamente nas temperaturas de 183C e ambiente a As fases presentes b A composição de cada fase c A quantidade relativa de cada fase quando possível 2 2 Bismuto ponto de fusão de 271C e Cádmio ponto de fusão de 321C são completamente solúveis no estado líquido e completamente insolúveis no estado sólido Eles formam um eutético a 143C contendo 40 de Cd a Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio de fases indicando todos os pontos linhas e áreas b Para uma liga contendo 70 Cd 1 Indique a temperatura de início e de final de solidificação 2 Determine a composição química e a quantidade relativa das fases presentes em equilíbrio a 20C e 100C 3 Esquematize a microestrutura desta liga à temperatura ambiente e determine a quantidade relativa do constituinte proeutético 2 3 Zinco ponto de fusão de 419C e Estanho ponto de fusão de 231C são completamente solúveis no estado líquido e completamente insolúveis no estado sólido Eles formam um eutético a 198C contendo 91 de SnUma liga contendo 60Sn começa a solidificar a 350C e termina a solidificação a 198C a Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio de fases indicando todos os pontos linhas e áreas b Para uma liga contendo 30 Sn 1 Indique a temperatura de início de solidificação 2 Indique a temperatura de final de solidificação 3 Determine a composição química e a quantidade relativa das fases presentes em equilíbrio a 25C 4 Esquematize a microestrutura desta liga à temperatura ambiente e determine a quantidade relativa do constituinte proeutético 2 4 Zinco ponto de fusão de 419C e Silício ponto de fusão de 1414C são completamente solúveis no estado líquido e completamente insolúveis no estado sólido Eles formam um eutético a 418C contendo 988 de ZnUma liga contendo 70Si começa a solidificar a 1200C e termina a solidificação a 418C a Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio de fases indicando todos os pontos linhas e áreas b Para uma liga contendo 40 Zn 1 Indique a temperatura de início de solidificação 2 Indique a temperatura de final de solidificação 3 Determine a composição química e a quantidade relativa das fases presentes em equilíbrio a 25C 4 Esquematize a microestrutura desta liga à temperatura ambiente e determine a quantidade relativa do constituinte proeutético 2 5 Sódio ponto de fusão de 978C e Rubídio ponto de fusão de 395C são completamente solúveis no estado líquido e completamente insolúveis no estado sólido Eles formam um eutético a 45C contendo 95 de RbUma liga contendo 20Rb começa a solidificar a 80C e termina a solidificação a 45C a Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio de fases indicando todos os pontos linhas e áreas b Para uma liga contendo 60 Rb 1 Indique a temperatura de início de solidificação 2 Indique a temperatura de final de solidificação 3 Determine a composição química e a quantidade relativa das fases presentes em equilíbrio a 25C 4 Esquematize a microestrutura desta liga à temperatura ambiente e determine a quantidade relativa do constituinte proeutético 2 6 Cobre ponto de fusão de 1083C e Nióbio ponto de fusão de 2459C são completamente solúveis no estado líquido e completamente insolúveis no estado sólido Eles formam um eutético a 1080C contendo 99 de CuUma liga contendo 60Nb começa a solidificar a 1700C e termina a solidificação a 1080C Uma liga contendo 90Nb começa a solidificar a 2000C e termina a solidificação a 1080C a Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio de fases indicando todos os pontos linhas e áreas b Para uma liga contendo 20 Nb 1 Indique a temperatura de início de solidificação 2 Indique a temperatura de final de solidificação 3 Determine a composição química e a quantidade relativa das fases presentes em equilíbrio a 25C 4 Esquematize a microestrutura desta liga à temperatura ambiente e determine a quantidade relativa do constituinte proeutético 2 7 Cobre ponto de fusão de 1083C e Cromo ponto de fusão de 1853C são completamente solúveis no estado líquido e completamente insolúveis no estado sólido Eles formam um eutético a 1078C contendo 99 de CuUma liga contendo 60Cr começa a solidificar a 1500C e termina a solidificação a 1078C Uma liga contendo 90Cr começa a solidificar a 1700C e termina a solidificação a 1078C L 99Cu Cu Cr temperatura1078C a Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio de fases indicando todos os pontos linhas e áreas b Para uma liga contendo 10 Cr 1 Indique a temperatura de início de solidificação 2 Indique a temperatura de final de solidificação 3 Determine a composição química e a quantidade relativa das fases presentes em equilíbrio a 25C 4 Esquematize a microestrutura desta liga à temperatura ambiente e determine a quantidade relativa do constituinte proeutético 2 8 Prataponto de fusão de 961C e Bismuto ponto de fusão de 271C são completamente solúveis no estado líquido e apresentam solubilidade limitada no estado sólido Eles formam um eutético a 262C contendo 975 em peso de BiUma liga contendo 80Ag começa a solidificar a 850C e termina a solidificação a 262C Uma liga contendo 40Ag começa a solidificar a 450C e termina a solidificação a 262C Uma liga contendo 1Ag começa a solidificar a 268C e termina a solidificação a 262C Uma liga contendo 40Ag à temperatura de 200C apresenta duas fases sólidas e Bi A solubilidade do bismuto na prata na temperatura de 200C é de 1 e a Ag não dissolve no bismuto As solubilidades do bismuto na prata e da prata no bismuto à temperatura ambiente são zero L 975Bi 16Bi Bi temperatura262C a Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio de fases indicando todos os pontos linhas e áreas b Para uma liga contendo 50 Bi 1 Indique a temperatura de início e final de solidificação 2 Determine a composição química e a quantidade relativa das fases presentes em equilíbrio a 25C 3 Esquematize a microestrutura desta liga à temperatura ambiente e determine a quantidade relativa do constituinte proeutético 2 9 Prataponto de fusão de 961C e Chumbo ponto de fusão de 327C são completamente solúveis no estado líquido e apresentam solubilidade limitada no estado sólido Eles formam um eutético a 304 C contendo 976 em peso de Pb Uma liga contendo 80Ag começa a solidificar a 820C e termina a solidificação a 304C Uma liga contendo 60Ag começa a solidificar a 700C e termina a solidificação a 304C Uma liga contendo 20Ag começa a solidificar a 550C e termina a solidificação a 304C Uma liga contendo 20Ag começa a solidificar a 550C e termina a solidificação a 304C Uma liga contendo 1Ag começa a solidificar a 320C e termina a solidificação à temperatura de 304C A solubilidade do chumbo na prata na temperatura de 200C é de 1 e a Ag não dissolve no chumbo nessa temperatura As solubilidades do chumbo na prata e da prata no chumbo à temperatura ambiente são zero L 976Pb 15Pb Pb temperatura304C a Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio de fases indicando todos os pontos linhas e áreas b Para uma liga contendo 50Pb 1 Indique a temperatura de início e final de solidificação 2 Determine a composição química e a quantidade relativa das fases presentes em equilíbrio a 0C 3 Esquematize a microestrutura desta liga à temperatura ambiente e determine a quantidade relativa do constituinte proeutético 3 0 Prataponto de fusão de 961C e silício ponto de fusão de 1414C são completamente solúveis no estado líquido e não são solúveis no estado sólido Eles formam um eutético a 835C contendo 969 em peso de AgUma liga contendo 20Ag começa a solidificar a 1380C e termina a solidificação a 835C Uma liga contendo 40Ag começa a solidificar a 1340C e termina a solidificação a 835C Uma liga contendo 60Ag começa a solidificar a 1300C e termina a solidificação a 835C Uma liga contendo 80Ag começa a solidificar a 1250C e termina a solidificação a 835C Uma liga contendo 98Ag começa a solidificar a 920C e termina a solidificação à temperatura de 835C L 969Ag Si 0Ag Ag temperatura 835 C a Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio de fases indicando todos os pontos linhas e áreas b Para uma liga contendo 50Ag 1 Indique a temperatura de início e final de solidificação 2 Determine a composição química e a quantidade relativa das fases presentes em equilíbrio a 0C 3 Esquematize a microestrutura desta liga à temperatura ambiente e determine a quantidade relativa do constituinte proeutético 3 1 Alumínioponto de fusão de 660C e gálio ponto de fusão de 2977C são completamente solúveis no estado líquido e têm solubilidade limitada no estado sólido Eles formam um eutético a 265C contendo 992 em peso de GaUma liga contendo 30Ga começa a solidificar a 600C e termina a solidificação a 265C Uma liga contendo 50Ga começa a solidificar a 500C e termina a solidificação a 265C Uma liga contendo 60Ga começa a solidificar a 420C e termina a solidificação a 265C Uma liga contendo 80Ga começa a solidificar a 300C e termina a solidificação a 265C Uma liga contendo 998 Ga começa a solidificar a 28C e termina a solidificação à temperatura de 265C L 992Ga 20Ga Ga temperatura265C a Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio de fases indicando todos os pontos linhas e áreas b Para uma liga contendo 30Ga 1 Indique a temperatura de início e final de solidificação 2 Determine a composição química e a quantidade relativa das fases presentes em equilíbrio a 0C 3 Esquematize a microestrutura desta liga à temperatura ambiente e determine a quantidade relativa do constituinte proeutético 3 2 Cádmioponto de fusão de 321C e Z inco ponto de fusão de 4196C são completamente solúveis no estado líquido e têm solubilidade limitada no estado sólido Eles formam um eutético a 266C contendo 174 em peso de ZnUma liga contendo 10Zn começa a solidificar a 280C e termina a solidificação a 266C Uma liga contendo 30Zn começa a solidificar a 276C e termina a solidificação a 266C Uma liga contendo 60Zn começa a solidificar a 340C e termina a solidificação a 266C Uma liga contendo 80Zn começa a solidificar a 370C e termina a solidificação a 266C L 174Zn 258Zn 967Zn temperatura266C Uma liga contendo 40Zn à temperatura de 200C tem duas fases e cujas solubilidades de zinco no cádmio é 2 e do cádmio no zinco é 1Considere as solubilidades do Cd no Zn e do Zn no Cd iguais a zero à temperatura ambiente a Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio de fases indicando todos os pontos linhas e áreas b Para uma liga contendo 50 Cd 1 Indique a temperatura de início e final de solidificação 2 Determine a composição química e a quantidade relativa das fases presentes em equilíbrio a 0C 3 Esquematize a microestrutura desta liga à temperatura ambiente e determine a quantidade relativa do constituinte proeutético 3 3 Alumínioponto de fusão de 660 C e Silício ponto de fusão de 1414 C são completamente solúveis no estado líquido Eles formam um eutético a 577C contendo 125 de Si Uma liga contendo 80Si começa a solidificar a 1300C e termina a solidificação a 577C Uma liga contendo 20Si começa a solidificar a 700C e termina a solidificação a 577C a Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio de fases indicando todos os pontos linhas e áreas b Para uma liga contendo 8 Si 1 Indique a temperatura de início de solidificação 2 Indique a temperatura de final de solidificação 3 Determine a composição química e a quantidade relativa das fases presentes em equilíbrio a 300C 4 Esquematize a microestrutura desta liga à temperatura de 300C e determine a quantidade relativa do constituinte proeutético L 125Si 3Si α 995Si temperatura577C A solubilidade do Si no Alumínio à temperatura de 300C é 1 e do alumínio no Si é 05 3 4 Níquelponto de fusão de 1455 C e Rhenio ponto de fusão de 3186 C são completamente solúveis no estado líquido Eles formam um peritético a 1620 C contendo 40 Re L 296Re 94Re α 401Re temperatura1620 C Uma liga contendo 55 Re começa a solidificar a 2100 C formando cristais com 96 Re e termina a solidificação a 1620 C Uma liga contendo 90 Re começa a solidificar a 2800 C formando cristais com 98 Re e termina a solidificação a 1620 C Uma liga com 10 Re começa a solidificar a 1550 C e termina a solidificação a 1490 C A 1100 C a liga com 60 Re apresenta duas fases cujas composições são α 30Re 70Ni e 96Re4Ni A solubilidade do Re no níquel a temperatura de 600 C é 15Re e do níquel no Re é 2 a Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio de fases indicando todos os pontos linhas e áreas b Para uma liga contendo 70 Re 1 Indique a temperatura de início de solidificação 2 Indique a temperatura de final de solidificação 3 Determine a composição química e a quantidade relativa das fases presentes em equilíbrio a 600 C 4 Esquematize a microestrutura desta liga à temperatura 600 C e determine a quantidade relativa do constituinte properitético 3 5 Paladio ponto de fusão de 1555 C e Tungstênio ponto de fusão de 3422 C são completamente solúveis no estado líquido Eles formam um peritético a 1 815 C contendo 33 de W L 23 W 97 W α 33 W temperatura1 815 C Uma liga contendo 50P d começa a solidificar a 2 25 0C formando cristais com 95W e termina a solidificação a 1 815 C Uma liga contendo 8 0P d começa a solidificar a 18 00C formando cristais com 30W e termina a solidificação a 1 575 C Uma liga com 90P d começa a solidificar a 1 6 00C e termina a solidificação em 1 575 C A 1 0 00C a liga com 9 0 W apresenta duas fases cujas composições são 1 P d e α 33 W A solubilidade do P d no W à temperatura de 6 00C é 05 Pd e a composição de α 33W nessa temperatura a Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio de fases indicando todos os pontos linhas e áreas b Para uma liga contendo 7 0 W 1 Indique a temperatura de início e final de solidificação 2 Determine a composição química e a quantidade relativa das fases presentes em equilíbrio a 1816 C 3 Esquematize a microestrutura d a liga à temperatura de 1000C e determine a quantidade relativa do constituinte properitético 36 O diagrama binário Os3033CRh1963C é um diagrama peritético simples que contém a reação L 35Rh 19Rh 31Rh temperatura2600C Uma liga com 5 Rh começa a solidificar a 3000C e termina a solidificação a 2950C Essa liga com 5 de Rh na temperatura de 1000C apresenta a fase única Uma liga contendo 12Rh começa a solidificar a 2800C e termina a solidificação a 2750C resultando em fase À temperatura de 1500C a liga contendo 20Rh apresenta a fase cuja composição é 35 Rh e 65Os e a fase com 12Rh e 88 Os À temperatura de 1250C a liga contendo 20Rh apresenta a fase cuja composição é 40 Rh e 60Os e a fase com 10Rh e 90 Os Uma liga com 30 Rh começa a solidificar a 2700C e termina a solidificação a 2600C Essa liga com 30 de Rh na temperatura de 2000C apresenta a fase cuja composição é 30 de Rh e 70 de Os e a fase com composição de 15Rh e 85 de Os Uma liga com 60 Rh à temperatura de 1500C contém somente fase Uma liga contendo 80Rh começa a solidificar a 2250C e termina a solidificação a 2100C Essa liga com 80Rh à temperatura de 1000C apresenta uma única fase A fase é uma solução sólida do Os no Rh A solubilidade do Rh no Os é 10Rh à temperatura de 1000C e a solubilidade do Os no Rh é de 39Os nessa mesma temperatura aDesenhe uma curva de resfriamento esquemática para a liga de 25 Rh resfriada lentamente desde o estado líquido e especifique as fases presentes em cada segmento de curva Como você explica a observação experimental de uma liga de composição peritética 31Rh em peso contém certa quantidade de após resfriamento até a temperatura ambiente 3 7 Osmioponto de fusão de 3033C e Platina ponto de fusão de 1768C são completamente solúveis no estado líquido Eles formam um peritético a 1955C contendo 75 de Pt L 84Pt 10Pt α 75Pt temperatura1955C Uma liga contendo 50Pt começa a solidificar a 2500C e termina a solidificação a 1955C Uma liga contendo 20Pt começa a solidificar a 2900C e termina a solidificação a 1955C Os cristais formados têm composição de 97Os3Pt Essa liga contendo 20Pt à temperatura de 1000C tem a fase com 5Pt e 95 de Os e a fase α com 80 de Pt e 20 de Os A fase α é uma solução sólida do ósmio na platina A solubilidade da Pt no Os é 8Pt à temperatura de 1500C e a composição da fase α é 75 de Pt nessa temperatura de 1500C Uma liga com 90Pt começa a solidificar a 1900C e termina a solidificação a solidificação a 1850 C formando fase α a Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio de fases indicando todos os pontos linhas e áreas b Para uma liga contendo 40 Pt 1 Indique a temperatura de início e final de solidificação 2 Determine a composição química e a quantidade relativa das fases presentes em equilíbrio a 2000C 3 Esquematize a microestrutura desta liga à temperatura de 1000C e determine a quantidade relativa do constituinte properitético 3 8 Paládio Pdponto de fusão de 1555C e Rutênio Ru ponto de fusão de 2334C são completamente solúveis no estado líquido Eles formam um peritético a 1583C contendo 165 de Ru L 10Ru 82Ru α 165 Ru temperatura1583C A fase α é uma solução sólida do Ru no Pd A solubilidade do Ru no Pd é 2Ru à temperatura de 600C e a solubilidade do Pd no Ru é de 05Pd Uma liga contendo 50Ru começa a solidificar a 2000C e termina a solidificação a 1583C À temperatura de 1000C essa liga contendo 50Ru apresenta a fase α cuja composição é 8 de Ru e 92 Pd e a fase com 7 Pd e 93 Ru Uma liga contendo 80Ru começa a solidificar a 2200C e termina a solidificação a 1583C Essa liga com 80Ru à temperatura de 1400C apresenta a fase α cuja composição é 12 de Ru 88 Pd e a fase com 15Pd e 85Ru Uma liga com 5 Ru começa a solidificar a 1575C e termina a solidificação a 1565CEssa liga com 5 de Ru na temperatura de 1568C apresenta a fase α cuja composição é 10 de Ru e 90 de Pd e a fase líquida com composição de 97Pd e 3 de Ru Uma liga com 95Ru começa a solidificar a 22 2 0C e termina a solidificação a 2000C formando a fase A 800Ccomeça a precipitar a fase α a partir da fase a Desenhe o diagrama de equilíbrio de fases indicando todos os pontos linhas e áreas b Para uma liga contendo 70 Ru 1 Indique a temperatura de final de solidificação 2 Determine a composição química e a quantidade relativa das fases presentes em equilíbrio a 1800C 3 Esquematize a microestrutura desta liga à temperatura de 1400C e determine a quantidade relativa do constituinte properitético 3 9 Cobre ponto de fusão de 1083 C e Irídio Ir ponto de fusão de 2447 C são completamente solúveis no estado líquido Eles formam um peritético a 1138C contendo 21 de Ir L 11Ir 99Ir α 21 Ir temperatura1138 C A fase α é uma solução sólida do Ir no Cu Uma liga contendo 70 Ir começa a solidificar a 1 9 00 C e termina a solidificação a 1138 C A composição do cristal formado é 95Ir5CuU ma liga contendo 30Ir começa a solidificar a 1500C e termina a solidificação a 1138 C A composição do cristal formado é 97Ir3CuUma liga com 95 Cu começa a solidificar a 1120 C e termina a solidificação a 1100C Para a liga com 50Ir à temperatura de 700 C a fase α tem composição de 9 de Ir e 91de Cu e a composição da fase é 98Ir e 2 de Cu Para a liga com 50Ir à temperatura de 900 C a fase α tem composição de 15 de Ir e 85de Cu e a composição da fase é 96Ir e 4 de Cu a Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio de fases indicando todos os pontos linhas e áreas b Para uma liga contendo 50 Ir 1 Indique a temperatura de início de solidificação 2 Determine a composição química e a quantidade relativa das fases presentes em equilíbrio a 700 C 3 Esquematize a microestrutura desta liga à temperatura de 900 o C e determine a quantidade relativa do constituinte properitético 4 0 Dado o diagrama de FeFe 3 C a Escreva a reação que se passa em cada um dos pontos invariantes dando o nome de cada uma dessas reações e a composição de cada uma das envolvidas b Para a liga 99 Fe 10 C desenhe uma curva de resfriamento de 1600C marcando em cada ramo as fases presentes c Para a liga 996 Fe 04C indique as fases presentes a composição teor de carbono de cada uma delas e a quantidade relativa em de cada uma nas temperatura de 1300C 750C e à temperatura ambiente 4 1 Duas transformações eutéticas no sistema Mg Pb são L 668 em peso Pb 417 em peso Pb Mg 2 Pb 85Pb L 978 em peso Pb Mg 2 Pb 85 Pb 993 em peso Pb Imediatamente após o término da reação eutética em uma liga com 2 0 em peso de Mg a Que percentagem em peso da liga é proeutético Mg 2 Pb b Que percentagem em peso da liga é Mg 2 Pb pertencente ao sólido eutético c Preencha as fases do diagrama MgNi e trace a curva de resfriamento para a liga 70Ni da temperatura de 1400 até 200C 42 Coloque as fases no diagrama KCl ZnCl 2 Determinar a composição e quantidade as fases no resfriamento da liga A B para 40 A de 1600C Faça o mesmo cálculo para liga X de 2000C até a temperatura ambiente 4 3 Considere a liga CuBe 10 Be cujo diagrama é mostrado abaixo Descreva a sua microestrutura indicando as porcentagens das fases e dos constituintes a temperatura ambiente Trace a curva temperatura x tempo 4 4a Faça um gráfico da percentagem em peso das fases como uma função da temperatura de 1000 à 0 º C para o aço eutetóide C 077 b Calcule a quantidade de ferrita proeutetóide nos contornos de grão em 1Kg de um aço estrutural ABNT 1020 c Desenhe um diagrama FeCCr com porcentagem em torno de 20 de cromo 4 5 Suponha que quatro fases distintas foram observadas de uma amostra de uma liga binária de laboratório É possível uma tal observação Justifique sua resposta 4 6 No sistema de liga pratacobre a reação eutética ocorre no resfriamento A estrutura que resulta comumente da reação eutética consiste em camadas finas e alternadas Por quê Quais são as composições das fases presentes na reação eutética Suponha que uma liga de composição 60 Cu é resfriada a partir de 1000ºC Usando a regra da alavanca calcule aproximadamente a A fração da liga em peso que corresponde à fase à 900ºC b Analogamente a fração de existe logo acima da temperatura eutética Desenhe um esboço da microestrutura da liga logo acima da temperatura eutética Indique o domínio das varias fases c Que fração da liga é líquida logo acima da temperatura eutética d Calcule as frações de presentes logo abaixo da temperatura eutética e Que fração do peso total da liga existe sob a forma da estrutura em camadas de eutético logo abaixo da temperatura eutética Desenhe a microestrutura logo abaixo da temperatura eutética Finalmente escreva um relato qualitativo dos elementos que ocorrem durante o resfriamento da liga variações da quantidade e composição das várias fases e as reações invariantes 4 7 Observe a figura abaixo Dê nome as regiões de duas fases Justifique suas respostas Suponha que uma mistura de composição X 1 foi resfriada lentamente a partir do estado líquido Descreva as variações que ocorrem durante o resfriamento as novas fases que aparecem as transformações que ocorrem e o aumento ou diminuição das fases presentes 4 8 O diagrama de fase cobreantimônio contém duas reações eutéticas e uma reação eutetóide a Para cada reação identificar as fases envolvidas a composição das fases e a temperatura que ocorre b Uma liga com 95 em peso de Sb é resfriada de 650C até à temperatura ambiente Descreva as mudanças de fase que se realizam quando a liga é resfriada e esquematize a microestrutura para ilustrar sua resposta c Esquematize um gráfico da temperatura em função do tempo para a liga contendo 95 de Sb sobre a faixa de temperatura de 650 à 300C e explique a forma do gráfico 4 9 Cobreponto de fusão de 1083C e Irídio ponto de fusão de 2447C são completamente solúveis no estado líquido Eles formam um peritético a 1138C contendo 21 de Ir L 11Ir 99Ir α 21 Ir temperatura1138C Uma liga contendo 50Ir começa a solidificar a 1700C e termina a solidificação a 1138C Uma liga contendo 90Ir começa a solidificar a 2100C e termina a solidificação a 1138C com cristais formados têm composição de 97Ir3Cu A liga contendo 30Ir à temperatura de 900C tem a fase com 995Ir e 05 de Cu e a fase α com 15 de Ir e 85 de Cu A fase α é uma solução sólida do Ir no cobre A solubilidade do Cu no Ir é 025 Cu à temperatura de 700 C e a composição da fase α é 91 de Cu nessa temperatura de 700 C Uma liga com 9 5 Cu começa a solidificar a 1 12 0C e termina a solidificação a 1 090 C formando fase α a Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio de fases indicando todos os pontos linhas e áreas b Para uma liga contendo 40 Ir 1 Indique a temperatura de início de solidificação 2 Indique a temperatura de final de solidificação 3 Determine a composição química e a quantidade relativa das fases presentes em equilíbrio a 15 00C 4 Esquematize a microestrutura desta liga à temperatura de 700 C e determine a quantidade relativa do constituinte properitético 5 0 Cádmioponto de fusão de 321 C e Chumbo ponto de fusão de 3277 C são completamente solúveis no estado líquido e têm solubilidade limitada no estado sólido Eles formam um eutético a 248 C contendo 825 em peso de Pb L 825Pb 08Pb 967Pb temperatura248C Uma liga contendo 10Pb começa a solidificar a 310 C e termina a solidificação a 2 48 C Uma liga contendo 30 Pb começa a solidificar a 2 90 C e termina a solidificação a 2 48 C Uma liga contendo 60 Pb começa a solidificar a 270 C e termina a solidificação a 248 C Uma liga contendo 9 0 Pb começa a solidificar a 28 0 C e termina a solidificação a 2 48 C Uma liga contendo 40 Pb à temperatura de 200 C tem duas fases e cujas solubilidades de Pb no cádmio é 05 e do cádmio no chumbo é 1Considere as solubilidades do Cd no Pb e do Pb no Cd iguais a zero à temperatura ambiente a Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio de fases indicando todos os pontos linhas e áreas b Para uma liga contendo 50 Pb 1 Indique a temperatura de início e final de solidificação 2 Determine a composição química e a quantidade relativa das fases presentes em equilíbrio a 0 C 3 Esquematize a microestrutura desta liga à temperatura ambiente e determine a quantidade relativa do constituinte proeutético 5 1 Níquelponto de fusão de 1455C e Osmio ponto de fusão de 3033C são completamente solúveis no estado líquido Eles formam um peritético a 1464C contendo 30 de Os L 278Os 64Os α 30 Os temperatura1464C Uma liga contendo 50Os começa a solidificar a 2000C e termina a solidificação a 1464C Uma liga contendo 80Os começa a solidificar a 2800C e termina a solidificação a 2000C com cristais formados de composição de 93Os7Ni A liga contendo 35Os à temperatura de 1000 C tem a fase com 72Os e 28 de Ni e a fase Ə com 25 de Os e 75 de Ni A fase α é uma solução sólida do Os no níquel A solubilidade do Ni no Os é 15Os à temperatura de 600C e a composição da fase α é 82 de Os nessa mesma temperatura Uma liga com 9 0 Ni começa a solidificar a 1 460 C e termina a solidificação a 1 458 C formando fase α a Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio de fases indicando todos os pontos linhas e áreas b Para uma liga contendo 6 0 Os 1 Indique a temperatura de início de solidificação 2 Indique a temperatura de final de solidificação 3 Determine a composição química e a quantidade relativa das fases presentes em equilíbrio a 1 6 00C 4 Esquematize a microestrutura desta liga à temperatura de 6 00C e determine a quantidade relativa do constituinte properitético