Diafragmas

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Diagramas de Fases
1. Introdução
São representações gráficas das fases que estão presentes em um sistema de materiais a várias temperaturas, pressões e composições. A maioria dos diagramas de fase foram construídos segundo condições de equilíbrio (condições de resfriamento lento), sendo utilizados para entender e predizer muitos aspectos do comportamento dos materiais. Os diagramas de fasesmais comuns são os de temperatura versus composição.
O diagrama de fases fornece as seguintes informações termodinâmicas sobre um sistema em equilíbrio.
1. FASES PRESENTES
2. COMPOSIÇÃO DAS FASES
3. PROPORÇÃO DAS FASES
2. Definições e conceitos
Sistema
Sistema homogêneo
Um sistema é dito homogêneo quando é uniforme em todo o seu volume e as suas propriedades são as mesmas em todos ospontos ou variam continuamente de um ponto para o outro, mesmo que o sistema contenha mais do que uma espécie molecular.
Sistema heterogêneo
É aquele constituído por duas ou mais regiões homogêneas separadas por superfícies ou interfaces onde ocorrem variações bruscas (descontinuidades) de propriedades físicas e/ou químicas.
Fase
Cada uma das partes homogêneas - iguais estruturas químicas,cristalinas e interfaces com o meio - de um sistema. Exemplos: • Água e gelo: Estas duas fases podem coexistir, e ainda que tenham uma mesma composição, o gelo é um sólido cristalino com rede hexagonal, enquanto que a água é líquida. • Plástico reforçado com fibra de vidro • Concreto reforçado com fibras (de aço, polipropileno, ou outras). As duas fases de um dado material apresentam diferenças bemclaras tanto em composição como em estrutura.
Solução
Uma solução pode ser sólida ou líquida, uma única fase com mais de um componente (monofásica), ambos componentes se unem formando um novo. Em uma solução pode ocorrer qualquer um dos seguintes pontos: 1) um átomo pode ser substituído por outro, em sítios da rede pertencentes à estrutura da fase; 2) os átomos podem colocar-se em interstícios daestrutura; 3) o soluto não modifica a estrutura do solvente.
Solução sólida
Ocorre quando uma mistura de sólidos forma uma única fase. Por exemplo, num sistema constituído por CaO e MgO, se a quantidade de CaO for muito pequena, todo o cálcio poderá ser acomodado na rede cristalina do MgO formando uma solução sólida - e o sistema terá uma única fase.
Mistura
Sistema com mais de uma fase(mistura polifásica). Os componentes se misturam mas um não se dissolve no outro.
1) contém mais de uma estrutura (padrão estrutural) Ex: areia e água.
2) Em cada um dos agregados existem duas fases diferentes, cada uma com seu próprio arranjo atômico.
3) As propriedades resultantes não correspondem as das fases componentes individuais. Ex. concreto armado
Fronteira de Fase
Representa umaDESCONTINUIDADE na estrutura e/ou composição de um material, estão representadas por linhas que dividem cada região do diagrama de fase.
Equilíbrio
3. Soluções e solubilidade
Quando se combinam materiais distintos, como ao se adicionar elementos de liga a um metal, se produzem soluções. Estas podem ser tanto líquidas como sólidas. O principal interesse é determinar a quantidade de cada materialque se pode combinar sem produzir uma fase adicional. Em outras palavras, determinar a solubilidade de um material em outro.
3.1 Solubilidade ilimitada
Suponha um recipiente de água e um de álcool. A água é uma fase e o álcool outra. Ao derramar a água no álcool, somente se produzirá uma fase. O recipiente conterá uma solução de água e álcool, com estrutura, propriedades e composição únicas. Aágua e o álcool são solúveis entre si. Além disso, têm uma solubilidade ilimitada: independentemente da relação de água e álcool, ao misturá-los só se produz uma fase.
De maneira similar, ao se misturar qualquer quantidade de cobre líquido e de níquel líquido, só se obterá uma única fase líquida. A liga de líquido terá a mesma composição, propriedades e estrutura em todas as partes (Figura...
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