8-Lista de Exercícios Diagramas de fases

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Lista de exercícios de Diagramas de fases 
 
1. Qual condição termodinâmica deve ser atendida para que exista um estado de equilíbrio? 
 
2. Qual é a diferença entre uma fase e um microconstituinte? 
 
3. (a) Descreva sucintamente o fenômeno de formação de estruturas zonadas e por que ele 
ocorre. (b) Cite uma conseqüência indesejável da formação de estruturas zonadas. 
 
4. A Fig. 9.35 mostra o diagrama de fases para o sistema alumínio-neodímio, para o qual 
apenas as regiões monofásicas estão identificadas. Especifique os pontos temperatura-composição 
onde todos os eutéticos, eutetóides, peritéticos e transformações de fases congruentes ocorrem. 
Ainda, para cada um, escreva a reação que ocorre com o resfriamento. 
 
5. Considere uma amostra de gelo I que se encontra a -10°C e 1 atm de pressão. Usando a Fig. 9.34, 
que mostra o diagrama de fases pressão-temperatura para a H2O, determine a pressão a que a 
amostra deve ser submetida (aumento ou diminuição da pressão) para fazer com que ela (a) se 
funda, e (b) sublime. 
 
 
 
6. A uma pressão de 0,01 atm, determine (a) a temperatura de fusão para o gelo I, e (b) a 
temperatura de ebulição para a água. 
 
 
7. A Fig. 9.36 mostra uma região do diagrama de fases para o sistema titânio-cobre, para o qual 
apenas as regiões monofásicas estão identificadas. Especifique todos os pontos temperatura-
composição onde os eutéticos, eutetóides, peritéticos e transformações de fases congruentes 
ocorrem. Ainda, para cada um, escreva a reação que ocorre com o resfriamento. 
 
 
 
8. Cite as fases que estão presentes e as composições das fases para as seguintes ligas: 
 
(a) 90%p Zn-10%p Cu a 400°C (750°F). 
(b) 2,12 kg Zn e 1,88 kg Cu a 500°C (930°F). 
 
 
9. Abaixo são dadas as temperaturas solidus e liquidus para o sistema germânio-silício. 
Construa o diagrama de fases para esse sistema e identifique cada região. 
 
Composição Temperatura Solidus Temperatura Liquidus 
(%p Si) (°C) (°C)
0 938 938
10 1005 1147
20 1065 1226
30 1123 1278
40 1178 1315
50 1232 1346
60 1282 1367
70 1326 1385
80 1359 1397
90 1390 1408
100 1414 1414
 
 
Outros Exercícios Diagramas de fases 
 
1) Por que, na prática, as microestruturas podem não ser exatamente iguais às de equilíbrio? Em 
que circunstância a microestrutura será exatamente igual à de equilíbrio? 
 
2) Resfriando um sistema binário isomorfo fora do equilíbrio, é verdade que dentro do grão é 
sempre mais rico do elemento de mais baixo ponto de fusão? Discuta sua resposta. 
 
3) Em relação à composição como são classificadas as ligas com composição inferior à composição 
eutética? E com composição superior à composição eutética? 
 
4) De acordo com o diagrama de equilíbrio Ag-Cu, cite as fases presentes com as respectivas 
composições e quantidade de cada fase para as seguintes ligas: 
a) 30% em peso de Cu – Temperaturas: 800°C, 778°C; 
b) 15% em peso de Cu – Temperaturas: 900°C, 800°C e 778°C; 
c) 50% em peso de Cu – Temperaturas: 900°C, 800°C e 778°C. 
 
 
 
 
 
5) Sobre uma liga Ag-Cu com 60% de cobre responda: 
a) Acima de que temperatura vai ocorrer apenas fase líquida? 
b) Qual a composição da fase líquida a 800°C? 
c) Qual a quantidade da fase  a 700°C? 
d) Qual a composição da fase β a 700°C? 
 
 
 
 
 
 
6) Diagrama Magnésio-Chumbo (Mg-Pb) 
 
Uma liga de 50%Pb-50%Mg é resfriada lentamente a partir de 700°C (1290°F) até 400°C (750°F). 
Determine: 
 
a) Em qual temperatura aparece a 1ª fase sólida? 
 
b) A composição da 1ª fase sólida logo que ela aparece. 
 
c) Em qual temperatura o líquido remanescente se solidifica? 
 
d) A composição do último líquido remanescente? 
 
e) O diagrama Pb-Mg, em particular, apresenta 2 pontos eutéticos. Identifique-os e dê suas composições e 
temperaturas correspondentes. 
 
 
 
 
 
7) Diagrama Magnésio-Alumínio (Mg-Al) 
 
A- Preencher o diagrama de fase 
 
B- Uma liga de 20%Mg é resfriada lentamente a partir de 600°C. Determine: 
 
a) Em qual temperatura aparece a 1ª fase sólida? 
b) A composição da 1ª fase sólida logo que ela aparece. 
c) Em qual temperatura o líquido remanescente se solidifica? 
d) A composição do último líquido remanescente? 
e) O diagrama Al-Mg, em particular, apresenta 2 pontos eutéticos. Identifique-os e dê suas composições e 
temperaturas correspondentes. 
 
C- Uma liga de 80%Mg é resfriada lentamente a partir de 600°C. Determine: 
 
a) Em qual temperatura aparece a 1ª fase sólida? 
b) A composição da 1ª fase sólida logo que ela aparece. 
c) Em qual temperatura o líquido remanescente se solidifica? 
d) A composição do último líquido remanescente?