_Exercício FeCO e FeHO MAR 2022-JAQUELINE

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NOME: JAQUELINE DOS SANTOS BITENCOURTE 
MATRÍCULA: 195762 
 
TERMODINAMICA METALURGICA II 
AREA 2 
 
EXERCICIO FeCO e FeHO 
 
 
1) A partir do diagrama de equilíbrio Fe-C-O, para a temperatura de 300 a 
para a temperatura de 1300°C. Injetando-se um gás com 60% de CO e 40% 
de CO2 num forno contendo hematita a 900°C, qual seria o produto final? 
 
 
Traçando no gráfico o percentual de pCO de 60% e para a temperatura de 
900°C temos um posicionamento na região da wustita FeO. 
 
pCO / (pCO + pCO2) = 0,6 / (0,6 + 0,4) = 0,6 / 1,0 = 0,6 
 
Então num forno onde temos hematita Fe2O3 a 900°C com a injeção do gás a 
60% pCO o produto final será a wustita FeO. 
 
Olhando o gráfico temos uma sequência de ocorrências, primeiramente 
temos a magnetita Fe3O4, que passa à hematita Fe2O3 e depois sim para wustita 
FeO. 
 
 
 
2) A partir do diagrama de equilíbrio Fe-H-O, para a temperatura de 300 a 
para a temperatura de 1300°C. Injetando-se um gás com a seguinte 
composição 60 %H2 e 40 de %H2O a 1000°C, num forno contendo wustita, 
qual será o produto final? 
 
Traçando no gráfico o percentual de pH2 de 60% e para a temperatura de 
1000°C temos um posicionamento na região do Fe α. 
 
pH2 / (pH2 + pH2O) = 0,6 / (0,6 + 0,4) = 0,6 / 1,0 = 0,6 
 
 
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Então num forno onde temos wustita FeO a 1000°C com a injeção do gás a 
60% pH2 o produto final será Fe. 
 
 
Olhando o gráfico temos uma sequência de ocorrências, primeiramente 
temos a magnetita Fe3O4, que passa à hematita Fe2O3, depois para wustita FeO e 
por final Fe. 
 
 
3) Comente qual dessas atmosferas anteriores tem maior poder redutor 
 
O poder redutor das misturas gasosas depende da temperatura, a 
interseção das curvas Fe-C-O e Fe-H-O no diagrama oxidação-redução se dá na 
temperatura de 862°C. É a temperatura na qual as misturas gasosas CO-CO2 e H2-
H2O têm igual poder redutor. É também a temperatura de equilíbrio da redução 
gás-água: 
 
H2O(g) + CO(g) → H2(g) + CO2(g) 
 
A mistura gasosa CO-CO2 , de 300 á 862°C, é mais redutora com menor 
quantidade de mistura gasosa quando comparada com a mistura H2-H2O. Já acima 
desta faixa a situação é o oposto. 
No caso do exercício anterior a mistura gasosa, 900 à 1000°C, mais 
favorável em poder redutor será H2-H2O. 
 
 
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4) Usando os diagramas de Chaudron e Fe-C (com linhas de isoatividade) 
determine o produto final quando : 
a) A hematita é colocada em contato com uma mistura gasosa CO-CO2 com 
80% de CO a 780°C. 
 
Traçando as coordenadas de 80% CO- 20%CO2 a 780°C nos situamos na 
região da austenita com 0,5% de C. 
A sequência de ocorrências, temos a magnetita Fe3O4, que passa à hematita 
Fe2O3, que passa a wustita FeO, que passa a Fe alfa (ferrita) e até a austenita. 
 
 
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b) a austenita com 0,1%C é colocada em contato com a mesma mistura 
gasosa anterior a 900°C, 
 
Traçando as coordenadas de 80% CO e 20%CO2 a 900°C nos situamos na 
região da austenita com percentual de C de 0,2 à 0,1 %. Podemos verificar que 
com o aumento de temperatura na mesma atmosfera o percentual de C foi 
reduzido (descarbonetação – empobrecimento de carbono). 
A sequência de ocorrências, temos a magnetita Fe3O4, que passa à hematita 
Fe2O3, que passa a wustita FeO, que passa a Fe alfa (ferrita) e até a austenita. 
 
 
 
 
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5) Para a hematita submetida a uma mistura gasosa com 80% de CO a 780°C na 
ausência do carbono. Determine a atividade e o potencial de carbono. 
 
Do exercício 4 temos Austenita 0,5% de C 
780°C = 1053 K 
No gráfico traçamos o percentual de C e a temperatura então temos atividade 0,6 
 
𝜋𝐶 = 𝑅𝑇 ln 𝑎𝐶 
𝜋𝐶 = 8,314. 1053 ln 0,6 
𝜋𝐶 = - 4472 J/mol de C