Diagrama de fases

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Interpretação dos Diagramas de Fases

O diagrama de fases de um sistema binário em equilíbrio fornece:
1) As fases presentes: Para localizar as fases ou a fase presente, tudo o que precisa ser feito é localizar o ponto temperatura-composição de interesse no diagrama de fases.
2) A composição dessas fases: Consiste em se localizar o ponto temperatura-composição, para regiões monofásicas ebifásicas o método é diferente, monofásica basta analisar que a composição dessa fase é simplesmente a mesma que a composição global da liga, em uma região bifásica pode-se imaginar uma serie de linhas horizontais, uma para cada temperatura diferente. Cada linha é conhecida por linha de amarração ou em alguns casos isoterma.
3) As proporções de cada fase: as quantidades relativas das fases presentesem condições desequilíbrio também podem ser calculadas com o auxilio dos diagramas de fases. Novamente, os cacos monofásicos e bifásicos devem ser tratados separadamente. Para a determinação das quantidades das fases usa-se a regra da alavanca inversa.

Diagrama de fase

Um diagrama de fase em físico-química, engenharia, mineralogia e ciência dos materiais é um tipo de gráfico que mostra ascondições de equilíbrio entre as fases termodinamicamente distintas. Em matemática e em física, um diagrama de fase também tem significados alternativos, como um sinônimo de espaço fásico. No sentido de tratar de estados da matéria, em especial em engenharia química, um diagrama de fase é também chamado de carta termodinâmica.
Componentes comuns de uma diagrama de fase são linhas de equilíbrio oucontornos de fase, os quais referem-se a linhas que marcam condições sob as quais múltiplas fases podem coexistir e equilíbrio. Transições de fase ocorrem ao longo de linhas de equilíbrio.

Tipos de diagramas de fase

Diagramas de fase 2D

Os mais simples diagramas de fase são diagramas pressão-temperatura de uma única substância, tais como água. Os eixos correspondem a pressão e temperatura.O diagrama de fase mostra, em espaço pressão-temperatura, as linhas de equilíbrio ou contornos de fase entre as três fases de sólido, líquido e gás.

Um típico diagrama de fase. A linha pontilhada dá o comportamento anômalo da água. As linhas verdes marcam o ponto de congelamento e a linha azul o ponto de ebulição, mostrando como tais grandezas variam de acordo com a pressão
As curvas sobre odiagrama de fase mostram os pontos onde a energia livre (e outras propriedades derivadas) torna-se não-analítica: seus derivados, com relação às coordenadas (temperatura e pressão, neste exemplo) mudam descontinuamente (abruptamente). Por exemplo, a capacidade térmica de um recipiente cheio de gelo vai mudar abruptamente com o recipiente sendo aquecido após o ponto de fusão.
Os espaços abertos,onde o energia livre é analítica, correspondem a regiões de fase única. Regiões monofásicas são separadas por linhas não analíticas, onde transições de fase ocorrem, que são chamados contornos ou limites de fase.
No diagrama à esquerda, o contorno de fase entre líquido e gás não continua indefinidamente. Em vez disso, ele termina em um ponto no diagrama de fase chamado ponto crítico. Isto reflete ofato que, a extremamente altas temperaturas e pressões, as fases líquidas e gasosas tornam-se indistinguíveis[2], no que é conhecido como um fluido supercrítico. Na água, o ponto crítico corresponde a aproximadamente Tc=647.096 K (1164.773 °R), pc=22.064 MPa (3,200.1 psi) e ρc=356 kg/m³.[3]
[pic]
Diagrama de fases temperatura vs. entropia específica da água/vapor. Diagrama de fases temperaturaversus entropia específica da água/vapor. Na área sob a curvatura vermelha, água líquida e vapor coexistem em equilíbrio. O ponto crítico está no topo da curvatura. A água líquida esta à esquerda da curvatura. Vapor está à direita da cúpula. As linhas/curvas azuis são as isóbaricas mostrando a pressão constante. As linhas/curvas verdes são isocóricas mostrando o volume específico constante. As...
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