Gabarito avaliacao 2 manha

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Gabarito Avaliação II-turma da manhã (Prof Graciela) 
 
 
As respostas completas e corretas estão indicadas abaixo: 
 
Exercício 1: Os componentes A (PF aproximado 950 K) e B (PF aproximado 750 K) formam um sistema 
binário sem solução sólida. Os dois componentes reagem na fase líquida e formam o composto C com ponto 
de fusão congruente a 850 K, que contém 60% em peso de A. Um eutético (E1) acontece a 550 K e 25% em 
peso de A. O outro eutético (E2) acontece a 700 K e 75% em peso de A. 
 
a) Faça a figura do sistema, completa, indicando as temperaturas e as fases (5 pontos) 
A figura completa é a seguinte: 
 
 
b) Calcule a composição em % do líquido eutético formado por C e B (15 pontos) 
Esse é o ponto eutético indicado na figura como E1. 
Corresponde à composição global de 25%. Como está do lado B-C, o componente limitante é o A. 
Estequiometria: 
60 kg de A reagem com 40 kg de B ; temos só 25 kg de A (então A é o componente limitante) 
reação: 
25 kg de A reagem com: 
25 * 40/60 = 16,7 kg de B 
formam: (25 + 16,7) = 41,7 kg de C = 41,7% 
sobram (75 – 16,7) = 58,3 kg de B = 58,3% 
Composição do eutético: 
C = 41,7% 
B = 58,3% 
 
c) A pressão constante e partindo de uma mistura fundida dos dois componentes (com massa total de 100 
kg), contendo 65% em peso de A, diga para esse sistema: 
-qual o sólido e quanto tinha se formado até esse instante? (10 pontos) 
-a composição na fase líquida no instante imediatamente anterior ao início da cristalização secundária 
(ou com massa de cristal secundário desprezível): Qual a composição do líquido (em unidades de 
massa e em %)? (15 pontos) 
Sistema com 65% de A na temperatura de 700K (E2): 
-Primeira parte: 
Quantidade de líquido: 
m(s) (65-60) = m(l) (75-65) 
5 * m(s) = 10 * (m(l) 
 m(s) = 2 * m(l) 
 m(l) + 2*m(l) = 3*m(l) = 100 
 m(l) = 33,3 kg de líquido total 
Quantidade do sólido: 
100 – 33,3 = 66,7 kg de sólido C 
-Segunda parte: a composição do líquido pode ser calculada como foi feito no item b) já que também 
se trata de um ponto eutético. Ou pode ser feita da seguinte forma: 
O sistema global tem 65% de A (65 kg) que reagem com 35 kg de B. A estequiometria é a mesma do 
item b) conforme a figura, ou seja 
60 kg de A reagem com 40 kg de B; temos 65 kg de A e só 35 kg de B (então B é o componente 
limitante) 
reação: 
35 kg de B reagem com: 
35 * 60/40 = 52,5 kg de A 
formam: (35 + 52,5) = 87,5 kg de C 
sobram (65 – 52,5) = 12,5 kg de A 
Todo o A está na fase líquida (já que o primeiro cristal tem massa desprezível) 
Então o líquido terá 12,5 kg de A e (33,3 – 12,5) kg de C = 20,8 kg de C 
Composição do líquido: 
C = 20,8 kg = 62,5% 
A = 12,5 kg = 37,5% 
 
d) Para o mesmo sistema do item b), quando apenas sobrar uma gota de líquido, qual será a temperatura 
e qual a composição dessa gota? (5 pontos) 
Esse é o ponto eutético, por tanto a temperatura será ainda 700 K e a composição C 62,5% e A 
37,5% 
 
 
Exercício 2: Considere o diagrama A - B - C, a pressão constante. Considere uma massa total de 100 kg. 
 
Item a) Para uma composição inicial (quando todo o sistema está na fase líquida) de 10% de A e 80% de C, 
se o sistema for resfriado lentamente, desde o estado líquido, até um estado no qual ainda não iniciou a 
cristalização secundária e a composição do líquido é 17,5% de A, diga: 
-qual a composição do líquido (massa em kg e % de cada composto) no instante em que a composição do 
líquido é 17,5% de A. 
-qual o sólido cristalizado e qual a sua massa. 
 
Item b) Se a composição inicial (no estado líquido) for de 10% de A e 10% de B, se o sistema for resfriado 
lentamente de forma que a composição do líquido seja 17,5% de A, sabendo que já foi iniciada a 
cristalização primária e secundária (ou seja uma temperatura menor que a da segunda superfície líquida), diga: 
-quais os sólidos presentes e qual a massa de cada um 
-a composição do líquido (em massa, kg, e em % de cada componente) 
 
Resposta Item a) o sistema de 10% de A e 80% de C, está indicado pelo cruzamento das linhas vermelhas e 
a linha de amarração pela linha azul tracejada. O ponto solicitado com 17,5% de A (linha verde) está indicado 
pelo círculo azul. 
 
O sistema original tem: 10 kg de B, 10 kg de A e 80 kg de C. 
Nesse ponto começou cristalizar C(s), então no líquido ainda tem 10 kg de A e 10 kg de B. 
A composição % do líquido é: 17,5% de A (dado do exercício) e 17,5% de B e 65% de C (note que A 
e B tem a mesma massa e por tanto o mesmo % no líquido). 
Líquido total (1 fase): 100*10/17,5 = 57,14 kg sendo: 10 kg de A, 10 kg de B e 37,14 kg de C 
Sólido cristalizado C (1 fase), massa 100 – 57,14 ou 80 – 37,14 = 42,86 kg 
 
Resposta Item b) o sistema de 10% de A e 10% de B, ou seja é o mesmo sistema que o item anterior. 
Está indicado pelo cruzamento das linhas vermelhas e a linha de amarração pela linha azul tracejada. 
O ponto solicitado com 17,5% de A (linha verde) está indicado pelo círculo verde. Esse ponto está na 
curva limite porque já iniciou a cristalização secundária. 
 
 
O sistema original tem: 10 kg de B, 10 kg de A e 80 kg de C. 
Nesse ponto começaram cristalizar C(s) e A(s), então no líquido ainda tem 10 kg de B. 
A composição % do líquido é: 17,5% de A (dado do exercício) e 48% de C (dado extraído da figura, 
valor aproximado, serão aceitos valores entre 47,5 e 49). 
A composição de B será 100 – 17,5 – 48 = 34,5% 
Então o líquido tem 10 kg de B que são 34,5% 
Líquido total (1 fase): 100*10/34,5 = 28,98 kg sendo: 
A 17,5% = 5,07 kg 
B 34,5% = 10 kg 
C 48% = 13,91 kg 
 
Sólidos (2 fases diferentes): 
C(s): 80 – 13,91 = 66,09 kh 
A(s): 10 – 5,07 = 4,93 kg 
 
Sólido cristalizado C, massa 100 – 24,24 ou 80 – 4,24 = 75,76 kg