752950_743676_1 LISTA DE EXERCÍCIOS MATERIAIS 1 2014 DESENHO

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1a LISTA DE EXERCÍCIOS 
1)Duas panelas de pressão iguais, uma aberta e outra fechada, foram comparadas quanto às condições de cozimento de uma mesma quantidade de certo alimento. Ambas estavam ao nível do mar e à mesma temperatura .Foram submetidas à mesma fonte de aquecimento e continham a mesma quantidade de água. Observou-se, então, que:
. a água , na panela aberta, entrou em ebulição em menos tempo que na panela fechada;
.. o cozimento do alimento foi mais rápido na panela fechada que na panela aberta;
Considerando-se essas observações, é incorreto afirmar que:
a) a panela fechada requer mais tempo para atingir a pressão atmosférica em seu interior;
b) a pressão de vapor da água em ebulição na panela fechada é maior que a pressão atmosférica;
c) a temperatura de ebulição da água na panela fechada é maior que 100°C;
d) o cozimento na panela fechada se passa em temperatura mais elevada que na panela aberta;
R:a
2) A Tabela abaixo mostra a variação da temperatura com a pressão de vapor para o CCl2F2 ( diclorodifluorcarbono).
	Pressão de vapor(atm)
	0,5
	1,0
	2,0
	3,0
	4,0
	5,0
	6,0
	Temperatura(°C)
	-35
	-25
	-5
	5
	15
	20
	25
a)Trace o gráfico da pressão de vapor (atm) em função da temperatura(°C)?
b)Calcule a temperatura de ebulição do CCl2F2 ao nível do mar ( 1atm)?Compare a volatilidade do CCl2F2 com a água ?
R:-25°C, CCl2F2 é mais volátil que a água.
3) Em um laboratório, um estudante recebeu três diferentes amostras de líquidos puros X, Y e Z, para que fosse estudado o comportamento de suas pressões de vapor em função da temperatura. As informações fornecidas eram de que o experimento deveria ser realizado no intervalo de pressões de vapor entre 0 e 900mmHg e temperaturas entre 0 e 120°C.
	Pressão(mmHg)
	150
	300
	500
	800
	Temperatura(°C)
	X
Y
Z
	0
	15
	30
	40
	
	50
	60
	70
	85
	
	60
	75
	90
	100
a)explique como pode ser determinada a temperatura de ebulição do líquido Y , em uma altitude em que a pressão atmosférica é igual a 700mmHg;
b) identificar o líquido mais volátil e o menos volátil , justificando o porquê da diferença;
c) analisar a influência da temperatura na energia das moléculas e seu efeito no equilíbrio líquido-vapor.
R: Para a pressão de 700mmHg, tem-se a temperatura de 80°C na interseção da horizontal com a curva de Y; X é o mais volátil , uma vez que sua pressão de vapor é maior na mesma temperatura; o aumento da temperatura aumenta a energia de agitação das moléculas do líquido , elevando a pressão de vapor.
4)Relativamente ao diagrama de fases da água pura , é incorreto afirmar que, no ponto:
a) A , tem-se o equilíbrio entre água sólida e água líquida.
b) B, tem-se o equilíbrio entre água líquida e vapor.
c) C, tem-se , somente, água na fase vapor.
d) T, as três fases coexistem em equilíbrio.
e) D, coexistem as fases vapor e líquida.
R:e
5) Determine a temperatura abaixo da qual , na pressão de 760mmHg, haverá formação de granizo.
6) Com base nas informações do gráfico abaixo, faça a correspondência correta entre os itens a seguir:
 Coluna A Coluna B 
I-T=0,01°C, P<4,58mmHg (A) gelo obrigatoriamente
II- T<0,01°C, P=4,58mmHg (B)água (líquida), obrigatoriamente
III- T>0,01°C, P=4,58mmHg (C)vapor de água, obrigatoriamente
IV- T>0,01°C (D)gelo ou água, dependendo de P
V- T<0,01°C (E)gelo, vapor ou água,dependendo de P
VI- P<4,58mmHg (F)água ou vapor, dependendo de T
VII-P>4,58mmHg (G) gelo ou vapor, dependendo de P
VIII- T=0,01°C, P>4,58mmHg (H)gelo, água ou vapor, dependendo de T
R:I-C;II-A; III-C; IV-F; V-E;VI-G;VII-H;VIII-B
7) Considere o diagrama de fases do dióxido de carbono, representado a seguir. Assinale qual (is) a(s) proposição (ções) corretas:
(01) No ponto C, do diagrama, estão em equilíbrio as fases sólidas e vapor.
(02) Os valores de pressão e temperatura correspondentes à linha A-C-E representam o equilíbrio entre os estados sólido e vapor.
(03) Este composto é um gás nas condições ambientes.
(04) A -56,6°C e 5,1atm, tem-se o ponto triplo , para o qual o dióxido de carbono se encontra em equilíbrio nos três estados físicos.
(05)À pressão de 73atm, o dióxido de carbono é líquido na temperatura de 25°C e é sólido na temperatura de -60°C , mantendo a mesma pressão.
(06)O gelo-seco se sublima quando mantido a 1atm; portanto não é possível conservá-lo em freezers comuns, a -18°C. 
8) Um método de produção de gelo-seco ( CO2 sólido) envolve:
I- compressão isotérmica do CO2 (g) , inicialmente a 25°C e 1 atm , até passar para o estado líquido;
II- rápida descompressão até 1atm, processo no qual ocorre forte abaixamento de temperatura e aparecimento de CO2 sólido.
Em I, a pressão mínima que o CO2 (g) deve ser submetido para começar a liquefação , a 25°C, é y e, em II, a temperatura deve atingir x. Os valores de y e x são, respectivamente, 
a) 67atm e 0°C; b)73atm e -78°C; c) 5atm e -57°C; d) 67atm e -78°C; e) 73atm e -57°C
R: d
9) a- Em que estado físico se encontra o dióxido de carbono nos pontos 	I,II, III e IV?
b- Quais os estados físicos presentes nas curvas B-A, C-A e D-A?
c- Indique a temperatura e pressão em que o CO2 existe simultaneamente nos três estados físicos e dê o nome do ponto indicado pela A.
d- O CO2 , no estado sólido, é comercializado com o nome de gelo-seco, mas , nas condições ambientais, é um gás. Explique o por quê?
10) Uma certa quantidade de água é colocada em um congelador , cuja temperatura é de -20°C. Após estar formado e em equilíbrio térmico com o congelador, o gelo é transferido para outro congelador, cuja temperatura é de -5°C. Considerando-se essa situação, é correto afirmar que, do momento em que é transferido para o segundo congelador até atingir o equilíbrio térmico no novo ambiente, o gelo:
a) se funde; b)transfere calor para o congelador.; c)se aquece; d) permanece na mesma temperatura
R: c 
 
11) Platina e ouro são completamente solúveis um no outro tanto no estado líquido quanto no sólido. O ponto de fusão da Pt é 1773°C e o do Au é de 1064°C. Uma liga contendo 40% de Au começa a solidificar a 1600°C formando cristais com 15% de Au. Uma liga com 70% de ouro começa a solidificar a 1400°C, formando cristais com 37% de Au.
a) Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio do sistema Au - Pt. Identifique todos os pontos, linhas e áreas.
b) Para uma liga contendo 70%Au:
	1) Indique a temperatura de início de solidificação.
	2) Indique a temperatura de final de solidificação.
	3) Indique a composição química e quantidade relativa das fases presentes a 1340°C.
12). Prata e ouro são completamente solúveis um no outro tanto no estado líquido quanto no sólido. O ponto de fusão da Ag é 961°C e o do Au é de 1064°C. Uma liga contendo 80% de Au começa a solidificar a 1050°C formando cristais com 85% de Au. Uma liga com 55% de ouro começa a solidificar a 1025°C, formando cristais com 60% de Au. Uma liga com 30% de ouro começa a solidificar a 1015°C, formando cristais com 35% de Au.
a) Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio do sistema Au - Ag. Identifique todos os pontos, linhas e áreas.
b) Para uma liga contendo 55%Au:
	1) Indique a temperatura de início de solidificação.
	2) Indique a temperatura de final de solidificação.
	3) Indique a composição química e quantidade relativa das fases presentes a 1025°C.
13) Bismuto(Bi) e Antimônio(Sb) são completamente solúveis um no outro tanto no estado líquido quanto no sólido. O ponto de fusão da Bi é 271°C e o do Sb é de 631°C. Uma liga contendo 90% atômico de Sb começa a solidificar a600°C formando cristais com 97%atômico de Sb. Uma liga com 70%atômico de Sb começa a solidificar a 550°C, formando cristais com 90%atômico de Sb. Uma liga com 25% de Sb atômico começa a solidificar a 400°C, formando cristais com 70% de Sb.
a) Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio do sistema Bi - Sb. Identifique todos os pontos, linhas e áreas.
b) Para uma liga contendo 60%atômico de Sb:
	1) Indique a temperatura de início de solidificação.
	2) Indique a temperatura de final de solidificação.
	3) Indique a composição química e quantidade relativa das fases presentes a 400°C.
	
14. Germânio(Ge) e Silício(Si) são completamente solúveis um no outro tanto no estado líquido quanto no sólido. O ponto de fusão do Ge é 938°C e o do Si é de 1414°C. Uma liga contendo 90% atômico de Si começa a solidificar a 1400°C formando cristais com 95%atômico de Si. Uma liga com 60%atômico de Si começa a solidificar a 1300°C, formando cristais com 83%atômico de Si. Uma liga com 15% de Si atômico começa a solidificar a 1100°C, formando cristais com 45% de Si.
a) Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio do sistema Ge-Si. Identifique todos os pontos, linhas e áreas.
b) Para uma liga contendo 70%atômico de Si:
	1) Indique a temperatura de início de solidificação.
	2) Indique a temperatura de final de solidificação.
	3) Indique a composição química e quantidade relativa das fases presentes a 1300°C.
15. Molibdênio(Mo) e Vanádio(V) são completamente solúveis um no outro tanto no estado líquido quanto no sólido. O ponto de fusão do Mo é 2623°C e o do V é de 1910°C. Uma liga contendo 90% atômico de V começa a solidificar a 1950°C formando cristais com 75%atômico de V. Uma liga com 60%atômico de V começa a solidificar a 2300°C, formando cristais com 30%atômico de V. Uma liga com 15% de V atômico começa a solidificar a 2600°C, formando cristais com 5% de V.
a) Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio do sistema Mo-V. Identifique todos os pontos, linhas e áreas.
b) Para uma liga contendo 65%atômico de V:
	1) Indique a temperatura de início de solidificação.
	2) Indique a temperatura de final de solidificação.
	3) Indique a composição química e quantidade relativa das fases presentes a 2200°C.
16. .Prata(Ag)(massa atômica=107,868 uma) e Paládio(Pd)( massa atômica=106,4uma) são completamente solúveis um no outro tanto no estado líquido quanto no sólido. O ponto de fusão da Ag é 961,93°C e o do Pd é de 1566°C. Uma liga contendo 10% em peso de Pd começa a solidificar a 1050°C formando cristais com 15% em peso de Pd. Uma liga com 30% em peso de Pd começa a solidificar a 1200°C, formando cristais com 38% em peso de Pd. Uma liga com 50% de Pd em peso começa a solidificar a 1320°C, formando cristais com 65% de Pd. Uma liga com 80% de Pd em peso começa a solidificar a 1500°C, formando cristais com 95% de Pd.
a) Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio do sistema Ag-Pd. Identifique todos os pontos, linhas e áreas.
b) Para uma liga contendo 60% em peso de Pd:
	1) Indique a temperatura de início de solidificação.
	2) Indique a temperatura de final de solidificação.
	3) Indique a composição química, quantidade relativa das fases presentes e densidade da liga à temperatura ambiente, sabendo-se que densidades da prata e paládio são, respectivamente, de 10,49 e 12,02g/cm3 .
17. Bismuto(Bi)(massa atômica=208,98uma) e antimônio(Sb)( massa atômica=121,75uma) são completamente solúveis um no outro tanto no estado líquido quanto no sólido. O ponto de fusão da Bi é 271,44°C e o do Sb é de 630,75°C. Uma liga contendo 10% em peso de Sb começa a solidificar a 350°C formando cristais com 40% em peso de Sb. Uma liga com 30% em peso de Sb começa a solidificar a 450°C, formando cristais com 72% em peso de Sb. Uma liga com 50% de Sb em peso começa a solidificar a 530°C, formando cristais com 80% de Sb. Uma liga com 80% de Sb em peso começa a solidificar a 580°C, formando cristais com 95% de Sb.
a) Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio do sistema Bi-Sb. Identifique todos os pontos, linhas e áreas.
b) Para uma liga contendo 60% em peso de Sb:
	1) Indique a temperatura de início de solidificação.
	2) Indique a temperatura de final de solidificação.
	3) Indique a composição química, quantidade relativa das fases presentes e densidade da liga à temperatura ambiente, sabendo-se que densidades da bismuto e antimônio são, respectivamente, de 9,808 e 6,697g/cm3.
18. Molibdênio(Mo)(massa atômica=95,94uma) e tungstênio(W)( massa atômica=183,85uma) são completamente solúveis um no outro tanto no estado líquido quanto no sólido. O ponto de fusão da Mo é 2620°C e o do W é de 3422°C. Uma liga contendo 10% em peso de W começa a solidificar a 2700°C formando cristais com 25% em peso de W. Uma liga com 30% em peso de W começa a solidificar a 2800°C, formando cristais com 45% em peso de W. Uma liga com 50% de W em peso começa a solidificar a 2900°C, formando cristais com 65% de W. Uma liga com 80% de W em peso começa a solidificar a 3200°C, formando cristais com 90% de W.
a) Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio do sistema Mo-W. Identifique todos os pontos, linhas e áreas.
b) Para uma liga contendo 70% em peso de W:
	1) Indique a temperatura de início de solidificação.
	2) Indique a temperatura de final de solidificação.
	3) Indique a composição química, quantidade relativa das fases presentes e densidade da liga à temperatura ambiente, sabendo-se que densidades do Mo e W são, respectivamente, de 10,22 e 19,254g/cm3.
19.Molibdênio(CCC)(massa atômica=95,94uma) e vanádio((CCC)( massa atômica=50,941uma) são completamente solúveis um no outro tanto no estado líquido quanto no sólido. O ponto de fusão da Mo é 2620°C e o do V é de 1910°C. Uma liga contendo 90% em peso de V começa a solidificar a 1980°C formando cristais com 75% em peso de V. Uma liga com 70% em peso de V começa a solidificar a 2100°C, formando cristais com 50% em peso de V. Uma liga com 50% de V em peso começa a solidificar a 2200°C, formando cristais com 25% de V. Uma liga com 20% de V em peso começa a solidificar a 2450°C, formando cristais com 10% de V.
a) Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio do sistema Mo-V. Identifique todos os pontos, linhas e áreas.
b) Para uma liga contendo 70% em peso de Mo:
	1) Indique a temperatura de início de solidificação.
	2) Indique a temperatura de final de solidificação.
	3) Indique a composição química, quantidade relativa das fases presentes e densidade da liga à temperatura ambiente, sabendo-se que densidades do Mo e V são, respectivamente, de 10,22 e 6,10g/cm3.
20. Selênio(Se(HC))(massa atômica=78,96uma) e telúrio(Te(HC))( massa atômica=127,6uma) são completamente solúveis um no outro tanto no estado líquido quanto no sólido. O ponto de fusão da Se é 221°C e o do Te é de 449,5°C. Uma liga contendo 90% em peso de Te começa a solidificar a 430°C formando cristais com 96% em peso de Te. Uma liga com 70% em peso de Te começa a solidificar a 380°C, formando cristais com 80% em peso de Te. Uma liga com 50% de Te em peso começa a solidificar a 320°C, formando cristais com 65% de Te. Uma liga com 20% de Te em peso começa a solidificar a 250°C, formando cristais com 35% de Te.
a) Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio do sistema Se-Te. Identifique todos os pontos, linhas e áreas.
b) Para uma liga contendo 70% em peso de Se:
	1) Indique a temperatura de início de solidificação.
	2) Indique a temperatura de final de solidificação.
	3) Indique a composição química, quantidade relativa das fases presentes e densidade da liga à temperatura ambiente, sabendo-se que densidades do Se e Te são, respectivamente, de 4,809 e 6,240g/cm3.
21. Dado o diagrama de equilíbrio Pb-Sn , determine para a liga contendo 10 e 40% de Sn , respectivamente, nas temperaturas de 183°C e ambiente :a) As fases presentes.
b) A composição de cada fase.
c) A quantidade relativa de cada fase (quando possível).
22. Bismuto (ponto de fusão de 271°C) e Cádmio (ponto de fusão de 321°C) são completamente solúveis no estado líquido e completamente insolúveis no estado sólido. Eles formam um eutético a 143°C contendo 40% de Cd.
a) Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio de fases indicando todos os pontos, linhas e 
áreas.
b) Para uma liga contendo 70% Cd:
	1) Indique a temperatura de início e de final de solidificação.
	2) Determine a composição química e a quantidade relativa das fases presentes em equilíbrio a 20°C e 100°C.
	3) Esquematize a microestrutura desta liga à temperatura ambiente e determine a quantidade relativa do constituinte proeutético.
23. Zinco (ponto de fusão de 419°C) e Estanho (ponto de fusão de 231°C) são completamente solúveis no estado líquido e completamente insolúveis no estado sólido. Eles formam um eutético a 198°C contendo 91% de Sn.Uma liga contendo 60%Sn começa a solidificar a 350°C e termina a solidificação a 198°C.
a) Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio de fases indicando todos os pontos, linhas e 
áreas.
b) Para uma liga contendo 30% Sn:
	1) Indique a temperatura de início de solidificação.
	2) Indique a temperatura de final de solidificação.
	3) Determine a composição química e a quantidade relativa das fases presentes em equilíbrio a 25°C.
	4) Esquematize a microestrutura desta liga à temperatura ambiente e determine a quantidade relativa do constituinte proeutético.
24. Zinco (ponto de fusão de 419°C) e Silício (ponto de fusão de 1414°C) são completamente solúveis no estado líquido e completamente insolúveis no estado sólido. Eles formam um eutético a 418°C contendo 98,8% de Zn.Uma liga contendo 70%Si começa a solidificar a 1200°C e termina a solidificação a 418°C.
a) Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio de fases indicando todos os pontos, linhas e 
áreas.
b) Para uma liga contendo 40% Zn:
	1) Indique a temperatura de início de solidificação.
	2) Indique a temperatura de final de solidificação.
	3) Determine a composição química e a quantidade relativa das fases presentes em equilíbrio a 25°C.
	4) Esquematize a microestrutura desta liga à temperatura ambiente e determine a quantidade relativa do constituinte proeutético.
25. Sódio (ponto de fusão de 97,8°C) e Rubídio (ponto de fusão de 39,5°C) são completamente solúveis no estado líquido e completamente insolúveis no estado sólido. Eles formam um eutético a -4,5°C contendo 95% de Rb.Uma liga contendo 20%Rb começa a solidificar a 80°C e termina a solidificação a -4,5°C.
a) Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio de fases indicando todos os pontos, linhas e 
áreas.
b) Para uma liga contendo 60% Rb:
	1) Indique a temperatura de início de solidificação.
	2) Indique a temperatura de final de solidificação.
	3) Determine a composição química e a quantidade relativa das fases presentes em equilíbrio a 25°C.
	4) Esquematize a microestrutura desta liga à temperatura ambiente e determine a quantidade relativa do constituinte proeutético.
26. Cobre (ponto de fusão de 1083°C) e Nióbio (ponto de fusão de 2459°C) são completamente solúveis no estado líquido e completamente insolúveis no estado sólido. Eles formam um eutético a 1080°C contendo 99% de Cu.Uma liga contendo 60%Nb começa a solidificar a 1700°C e termina a solidificação a 1080°C. Uma liga contendo 90%Nb começa a solidificar a 2000°C e termina a solidificação a 1080°C.
a) Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio de fases indicando todos os pontos, linhas e 
áreas.
b) Para uma liga contendo 20% Nb:
	1) Indique a temperatura de início de solidificação.
	2) Indique a temperatura de final de solidificação.
	3) Determine a composição química e a quantidade relativa das fases presentes em equilíbrio a 25°C.
	4) Esquematize a microestrutura desta liga à temperatura ambiente e determine a quantidade relativa do constituinte proeutético.
27. Cobre (ponto de fusão de 1083°C) e Cromo (ponto de fusão de 1853°C) são completamente solúveis no estado líquido e completamente insolúveis no estado sólido. Eles formam um eutético a 1078°C contendo 99% de Cu.Uma liga contendo 60%Cr começa a solidificar a 1500°C e termina a solidificação a 1078°C. Uma liga contendo 90%Cr começa a solidificar a 1700°C e termina a solidificação a 1078°C.
 L ( 99%Cu) ( Cu + Cr temperatura=1078°C
a) Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio de fases indicando todos os pontos, linhas e 
áreas.
b) Para uma liga contendo 10% Cr:
	1) Indique a temperatura de início de solidificação.
	2) Indique a temperatura de final de solidificação.
	3) Determine a composição química e a quantidade relativa das fases presentes em equilíbrio a 25°C.
	4) Esquematize a microestrutura desta liga à temperatura ambiente e determine a quantidade relativa do constituinte proeutético.
28. Prata(ponto de fusão de 961°C) e Bismuto (ponto de fusão de 271°C) são completamente solúveis no estado líquido e apresentam solubilidade limitada no estado sólido. Eles formam um eutético a 262°C contendo 97,5% em peso de Bi.Uma liga contendo 80%Ag começa a solidificar a 850°C e termina a solidificação a 262°C. Uma liga contendo 40%Ag começa a solidificar a 450°C e termina a solidificação a 262°C. Uma liga contendo 1%Ag começa a solidificar a 268°C e termina a solidificação a 262°C. Uma liga contendo 40%Ag, à temperatura de 200°C, apresenta duas fases sólidas ( e Bi. A solubilidade do bismuto na prata na temperatura de 200°C é de 1% e a Ag não dissolve no bismuto. As solubilidades do bismuto na prata e da prata no bismuto ,à temperatura ambiente, são zero.
 L ( 97,5%Bi) ( ( ( 1,6%Bi) + Bi temperatura=262°C
a) Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio de fases indicando todos os pontos, linhas e 
áreas.
b) Para uma liga contendo 50% Bi:
	1) Indique a temperatura de início e final de solidificação.
	2) Determine a composição química e a quantidade relativa das fases presentes em equilíbrio a 25°C.
	3) Esquematize a microestrutura desta liga à temperatura ambiente e determine a quantidade relativa do constituinte proeutético.
29 .Prata(ponto de fusão de 961°C) e Chumbo (ponto de fusão de 327°C) são completamente solúveis no estado líquido e apresentam solubilidade limitada no estado sólido. Eles formam um eutético a 304°C contendo 97,6% em peso de Pb.Uma liga contendo 80%Ag começa a solidificar a 820°C e termina a solidificação a 304°C. Uma liga contendo 60%Ag começa a solidificar a 700°C e termina a solidificação a 304°C. Uma liga contendo 20%Ag começa a solidificar a 550°C e termina a solidificação a 304°C. Uma liga contendo 20%Ag começa a solidificar a 550°C e termina a solidificação a 304°C. Uma liga contendo 1%Ag, começa a solidificar a 320°C e termina a solidificação à temperatura de 304°C. A solubilidade do chumbo na prata na temperatura de 200°C é de 1% e a Ag não dissolve no chumbo nessa temperatura. As solubilidades do chumbo na prata e da prata no bismuto ,à temperatura ambiente, são zero.
 L ( 97,6%Pb) ( ( ( 1,5%Pb) + Pb temperatura=304°C
a) Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio de fases indicando todos os pontos, linhas e 
áreas.
b) Para uma liga contendo 50%Pb:
	1) Indique a temperatura de início e final de solidificação.
	2) Determine a composição química e a quantidade relativa das fases presentes em equilíbrio a 0°C.
	3) Esquematize a microestrutura desta liga à temperatura ambiente e determine a quantidade relativa do constituinte proeutético.
30. Prata(ponto de fusão de 961°C) e silício (ponto de fusão de 1414°C) são completamente solúveis no estado líquido e não são solúveis no estado sólido. Eles formam um eutético a 835°Ccontendo 96,9% em peso de Ag.Uma liga contendo 20%Ag começa a solidificar a 1380°C e termina a solidificação a 835°C. Uma liga contendo 40%Ag começa a solidificar a 1340°C e termina a solidificação a 835°C. Uma liga contendo 60%Ag começa a solidificar a 1300°C e termina a solidificação a 835°C. Uma liga contendo 80%Ag começa a solidificar a 1250°C e termina a solidificação a 835°C. Uma liga contendo 98%Ag, começa a solidificar a 920°C e termina a solidificação à temperatura de 835°C.
 L ( 96,9%Ag) ( Si ( 0%Ag) + Ag temperatura=835°C
 
a) Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio de fases indicando todos os pontos, linhas e 
áreas.
b) Para uma liga contendo 50%Ag:
	1) Indique a temperatura de início e final de solidificação.
	2) Determine a composição química e a quantidade relativa das fases presentes em equilíbrio a 0°C.
	3) Esquematize a microestrutura desta liga à temperatura ambiente e determine a quantidade relativa do constituinte proeutético.
31. Alumínio(ponto de fusão de 660°C) e gálio (ponto de fusão de 29,77°C) são completamente solúveis no estado líquido e têm solubilidade limitada no estado sólido. Eles formam um eutético a 26,5°C contendo 99,2% em peso de Ga.Uma liga contendo 30%Ga começa a solidificar a 600°C e termina a solidificação a 26,5°C. Uma liga contendo 50%Ga começa a solidificar a 500°C e termina a solidificação a 26,5°C. Uma liga contendo 60%Ga começa a solidificar a 420°C e termina a solidificação a 26,5°C. Uma liga contendo 80%Ga começa a solidificar a 300°C e termina a solidificação a 26,5°C. Uma liga contendo 99,8%Ag, começa a solidificar a 28°C e termina a solidificação à temperatura de 26,5°C.
 L ( 99,2%Ga) ( ( ( 20%Ga) +Ga temperatura=26,5°C
 
a) Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio de fases indicando todos os pontos, linhas e 
áreas.
b) Para uma liga contendo 30%Ga:
	1) Indique a temperatura de início e final de solidificação.
	2) Determine a composição química e a quantidade relativa das fases presentes em equilíbrio a 0°C.
	3) Esquematize a microestrutura desta liga à temperatura ambiente e determine a quantidade relativa do constituinte proeutético.
32. Cádmio(ponto de fusão de 321°C) e Zinco (ponto de fusão de 419,6°C) são completamente solúveis no estado líquido e têm solubilidade limitada no estado sólido. Eles formam um eutético a 266°C contendo 17,4% em peso de Zn.Uma liga contendo 10%Zn começa a solidificar a 280°C e termina a solidificação a 266°C. Uma liga contendo 30%Zn começa a solidificar a 276°C e termina a solidificação a 266°C. Uma liga contendo 60%Zn começa a solidificar a 340°C e termina a solidificação a 266°C. Uma liga contendo 80%Zn começa a solidificar a 370°C e termina a solidificação a 266°C.
 L ( 17,4%Zn) ( ( ( 2,58%Zn) + ( ( 96,7%Zn) temperatura=266°C
Uma liga contendo 40%Zn, à temperatura de 200°C, tem duas fases ( e ( , cujas solubilidades de zinco no cádmio é 2% e do cádmio no zinco é 1%.Considere as solubilidades do Cd no Zn e do Zn no Cd iguais a zero à temperatura ambiente. 
a) Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio de fases indicando todos os pontos, linhas e 
áreas.
b) Para uma liga contendo 50%Ga:
	1) Indique a temperatura de início e final de solidificação.
	2) Determine a composição química e a quantidade relativa das fases presentes em equilíbrio a 0°C.
	3) Esquematize a microestrutura desta liga à temperatura ambiente e determine a quantidade relativa do constituinte proeutético.
33. Alumínio(ponto de fusão de 660°C) e Silício (ponto de fusão de 1414°C) são completamente solúveis no estado líquido. Eles formam um eutético a 577°C contendo 12,5% de Si. Uma liga contendo 80%Si começa a solidificar a 1300°C e termina a solidificação a 577°C. Uma liga contendo 20%Si começa a solidificar a 700°C e termina a solidificação a 577°C.
a) Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio de fases indicando todos os pontos, linhas e 
áreas.
b) Para uma liga contendo 8% Si:
	1) Indique a temperatura de início de solidificação.
	2) Indique a temperatura de final de solidificação.
	3) Determine a composição química e a quantidade relativa das fases presentes em equilíbrio a 300°C.
	4) Esquematize a microestrutura desta liga à temperatura de 300°C e determine a quantidade relativa do constituinte proeutético. 
 L ( 12,5%Si) ( ( ( 3%Si) + Ə (99,5%Si) temperatura=577°C
A solubilidade do Si no Alumínio à temperatura de 300°C é 1% e do alumínio no Si é 0,5%.
34. Níquel(ponto de fusão de 1455°C) e Rhenio (ponto de fusão de 3186°C) são completamente solúveis no estado líquido. Eles formam um peritético a 1620°C contendo 40% de Re. 
 L ( 29,6%Re) + ( ( 94%Re) ( Ə (40,1%Re) temperatura=1620°C
Uma liga contendo 55%Re começa a solidificar a 2100°C e termina a solidificação a 1620°C, formando cristais com 96%Re. Uma liga contendo 90%Re começa a solidificar a 2800°C e termina a solidificação a 1620°C, formando cristais com 98%Re. Uma liga com 10%Re começa a solidificar a 1550°C e termina a solidificação a 1490°C. A 1100°C, a liga com 60%Re apresenta duas fases cujas composições são Ə ( 30%Re, 70%Ni) e (( 96%Re,4%Ni). A solubilidade do Re no níquel a temperatura de 600°C é 15%Re e do níquel no Re é 2%.
a) Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio de fases indicando todos os pontos, linhas e 
áreas.
b) Para uma liga contendo 70% Re:
	1) Indique a temperatura de início de solidificação.
	2) Indique a temperatura de final de solidificação.
	3) Determine a composição química e a quantidade relativa das fases presentes em equilíbrio a 600°C.
	4) Esquematize a microestrutura desta liga à temperatura 600°C e determine a quantidade relativa do constituinte properitético. 
 
35. Paladio(ponto de fusão de 1555°C) e Tungstênio(ponto de fusão de 3422°C) são completamente solúveis no estado líquido. Eles formam um peritético a 1815°C contendo 33% de W. 
 L ( 23%W) + ( (97%W) ( Ə (33%W) temperatura=1815°C
Uma liga contendo 50%Pd começa a solidificar a 2250°C e termina a solidificação a 1815°C, formando cristais com 95%W. Uma liga contendo 80%Pd começa a solidificar a 1800°C e termina a solidificação a 1575°C, formando cristais com 30%W. Uma liga com 90%Pd , começa a solidificar a 1600°C e termina a solidificação em 1575°C. A 1000°C, a liga com 90%W apresenta duas fases cujas composições são ( ( 1%Pd) e Ə ( 33%W). A solubilidade do Pd no W à temperatura de 600°C é 0,5%Pd e a composição de Ə ( 33%W) nessa temperatura.
a) Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio de fases indicando todos os pontos, linhas e 
áreas.
b) Para uma liga contendo 70% W:
	1) Indique a temperatura de início de solidificação.
	2) Indique a temperatura de final de solidificação.
	3) Determine a composição química e a quantidade relativa das fases presentes em equilíbrio a 1816°C.
	4) Esquematize a microestrutura desta liga à temperatura de 1000°C e determine a quantidade relativa do constituinte properitético. 
 
36. O diagrama binário Os(3033°C)-Rh(1963°C) é um diagrama peritético simples que contém a reação:
 L (35%Rh) + ( ( 19%Rh) ( ( (31%Rh) temperatura=2600°C 
 
Uma liga com 60% Rh , à temperatura de 1500°C, contém somente fase ( . 
Uma liga contendo 12%Rh começa a solidificar a 2800°C e termina a solidificação a 2750°C, resultando em fase (. À temperatura de 1500°C, a liga contendo 20%Rh apresenta a fase ( cuja composição é 35% de Rh e 65% Os e a fase ( com 12%Rh e 88% Os. Uma liga contendo 80%Rh começa a solidificar a 2250°C e termina a solidificação a 2100°C. Essa liga com 80%Rh , à temperatura de 1000°C, apresenta umaúnica fase (. 
Uma liga com 30% Rh começa a solidificar a 2700°C e termina a solidificação a 2600°C.Essa liga com 30% de Rh , na temperatura de 2000°C, apresenta a fase ( cuja composição é 30% de Rh e 70% de Os e a fase ( com composição de 15%Rh e 85% de Os. Uma liga com 5% Rh começa a solidificar a 3000°C e termina a solidificação a 2950°C.Essa liga com 5% de Rh , na temperatura de 1000°C, apresenta a fase única (. A fase ( é uma solução sólida do Os no Rh. A solubilidade do Rh no Os é 10%Rh à temperatura de 1000°C e a solubilidade do Os no Rh é de 39%Rh nessa mesma temperatura. 
Desenhe uma curva de resfriamento esquemática para a liga de 25% Rh resfriada lentamente desde o estado líquido e especifique as fases presentes em cada segmento de curva. Como você explica a observação experimental de que uma liga de composição peritética (31%Rh em peso ) contém certa quantidade de ( após resfriamento até a temperatura ambiente? 
37. Osmio(ponto de fusão de 3033°C) e Platina (ponto de fusão de 1768°C) são completamente solúveis no estado líquido. Eles formam um peritético a 1955°C contendo 75% de Pt. 
 L ( 84%Pt) + ( ( 10%Pt) ( Ə (75%Pt) temperatura=1955°C
Uma liga contendo 50%Pt começa a solidificar a 2500°C e termina a solidificação a 1955°C. Uma liga contendo 20%Pt começa a solidificar a 2900°C e termina a solidificação a 1955°C. Os cristais formados têm composição de 97%Os/3%Pt. Essa liga contendo 20%Pt , à temperatura de 1000°C, tem a fase ( com 5%Pt e 95% de Os e a fase Ə com 80% de Pt e 20% de Os. A fase Ə é uma solução sólida do ósmio na platina. A solubilidade da Pt no Os é 8%Pt à temperatura de 1500°C e a composição da fase Ə é 75% de Pt nessa temperatura de 1500°C. Uma liga com 90%Pt começa a solidificar a 1900°C e termina a solidificação a solidificação a 1850°C, formando fase Ə. 
a) Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio de fases indicando todos os pontos, linhas e 
áreas.
b) Para uma liga contendo 40% Pt:
	1) Indique a temperatura de início de solidificação.
	2) Indique a temperatura de final de solidificação.
	3) Determine a composição química e a quantidade relativa das fases presentes em equilíbrio a 2000°C.
	4) Esquematize a microestrutura desta liga à temperatura de 1000°C e determine a quantidade relativa do constituinte properitético. 
38. Paládio Pd(ponto de fusão de 1555°C) e Rutênio Ru (ponto de fusão de 2334°C) são completamente solúveis no estado líquido. Eles formam um peritético a 1583°C contendo 16,5% de Ru. 
 L ( 10%Ru) + ( ( 82%Ru) ( Ə (16,5%Ru) temperatura=1583°C
A fase Ə é uma solução sólida do Ru no Pd. A solubilidade do Ru no Pd é 2%Ru à temperatura de 600°C e a solubilidade do Pd no Ru é de 0,5%Pd.
Uma liga contendo 50%Ru começa a solidificar a 2000°C e termina a solidificação a 1583°C. À temperatura de 1000°C, essa liga contendo 50%Ru apresenta a fase Ə cuja composição é 8% de Ru e 92%Pd e a fase ( com 7%Pd e 93%Ru. Uma liga contendo 80%Ru começa a solidificar a 2200°C e termina a solidificação a 1583°C.Essa liga com 80%Ru , à temperatura de 1400°C, apresenta a fase Ə cuja composição é 12% de Ru / 88%Pd e a fase ( com 15%Pd e 85%Ru. 
Uma liga com 5% Ru começa a solidificar a 1575°C e termina a solidificação a 1565°C.Essa liga com 5% de Ru , na temperatura de 1568°C, apresenta a fase Ə cuja composição é 10% de Ru e 90% de Pd e a fase líquida com composição de 97%Pd e 3% de Ru. Uma liga com 95%Ru começa a solidificar a 2220°C e termina a solidificação a 2000°C , formando a fase (. A 800°C,começa a precipitar a fase Ə a partir da fase (. 
a) Desenhe o diagrama de equilíbrio de fases indicando todos os pontos, linhas e áreas.
b) Para uma liga contendo 70% Ru:
	1) Indique a temperatura de final de solidificação.
	2) Determine a composição química e a quantidade relativa das fases presentes em equilíbrio a 1800°C.
	3) Esquematize a microestrutura desta liga à temperatura de 1400°C e determine a quantidade relativa do constituinte properitético. 
39. Cobre (ponto de fusão de 1083°C) e Irídio Ir (ponto de fusão de 2447°C) são completamente solúveis no estado líquido. Eles formam um peritético a 1138°C contendo 21% de Ir. 
 L ( 11%Ir) + ( (99%Ir) ( Ə (21%Ir) temperatura=1138°C
A fase Ə é uma solução sólida do Ir no Cu.
Uma liga contendo 70%Ir começa a solidificar a 1900°C e termina a solidificação a 1138°C. A composição do cristal formado é 95%Ir/5%Cu.Uma liga contendo 30%Ir começa a solidificar a 1500°C e termina a solidificação a 1138°C. A composição do cristal formado é 97%Ir/3%Cu.Uma liga com 95% Cu começa a solidificar a 1120°C e termina a solidificação a 1100°C. 
A solubilidade do Ir no Cu é 8% à temperatura de 700°C e a composição da fase ( é 99% de Ir nessa temperatura de 700°C. Para a liga com 50%Ir, à temperatura de 700°C, a fase Ə tem composição de 9% de Ir e 91%de Cu e a composição da fase ( é 98%Ir e 2% de Cu. . Para a liga com 50%Ir, à temperatura de 900°C, a fase Ə tem composição de 15% de Ir e 85%de Cu e a composição da fase ( é 96%Ir e 4% de Cu. 
a) Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio de fases indicando todos os pontos, linhas e 
áreas.
b) Para uma liga contendo 50% Ir:
	1) Indique a temperatura de início de solidificação.
	2) Determine a composição química e a quantidade relativa das fases presentes em equilíbrio a 700°C.
	3) Esquematize a microestrutura desta liga à temperatura de 900°C e determine a quantidade relativa do constituinte pro-peritético.
40. Dado o diagrama de Fe-Fe3C: 
	a) Escreva a reação que se passa em cada um dos pontos invariantes, dando o nome de cada uma dessas reações e a composição de cada uma das envolvidas.
	b) Para a liga 99% Fe – 1,0% C, desenhe uma curva de resfriamento de 1600°C , marcando em cada ramo as fases presentes.
	c) Para a liga 99,6% Fe – 0,4%C, indique as fases presentes, a composição (teor de carbono) de cada uma delas e a quantidade relativa (em %) de cada uma nas temperatura de 1300°C, 750°C e à temperatura ambiente.
41. Duas transformações eutéticas no sistema Mg - Pb são:
	L (66,8% em peso Pb) ((( ( (41,7% em peso Pb) + Mg2Pb
L (97,8% em peso Pb) ((( Mg2Pb (85%) + ( (99,3% em peso Pb)
Imediatamente após o término da reação eutética, em uma liga com 20% em peso de Mg:
a) Que percentagem em peso da liga é proeutético Mg2Pb?
b) Que percentagem em peso da liga é Mg2Pb pertencente ao sólido eutético?
c) Preencha as fases do diagrama Mg-Ni, e trace a curva de resfriamento para a liga 70%Ni da temperatura de 1400 até 200°C ?
42. Coloque as fases no diagrama KCl –ZnCl2 . Determinar a composição e quantidade as fases no resfriamento da liga A –B para 40% A de 1600°C. Faça o mesmo cálculo para liga X de 2000°C até a temperatura ambiente.
 
43. Considere a liga Cu-Be ( 1,0% Be) cujo diagrama é mostrado abaixo. Descreva a sua microestrutura, indicando as porcentagens das fases e dos constituintes a temperatura ambiente. Trace a curva temperatura x tempo.
44.a) Faça um gráfico da percentagem em peso das fases como uma função da temperatura de 1000 à 0ºC para o aço eutetóide (%C = 0,77).
b) Calcule a quantidade de ferrita proeutetóide nos contornos de grão em 1Kg de um aço estrutural ABNT 1020.
c) Desenhe um diagrama Fe-C-Cr com porcentagem em torno de 20% de cromo?
45) Suponha que quatro fases distintas foram observadas de uma amostra de uma liga binária de laboratório. É possível uma tal observação? Justifique sua resposta
46) No sistema de liga prata-cobre a reação eutética
ocorre no resfriamento. A estrutura que resulta comumente da reação eutética consiste em camadas finas e alternadas. Por quê? Quais são as composições das fases presentes na reação eutética? Suponha que uma liga de composição 60% Cu é resfriada a partir de1000ºC. Usando a regra da alavanca, calcule, aproximadamente:
a) A fração da liga (em peso) que corresponde à fase ( à 900ºC.
b) Analogamente, a fração de ( existe logo acima da temperatura eutética. Desenhe um esboço da microestrutura da liga logo acima da temperatura eutética. Indique o domínio das varias fases.
c) Que fração da liga é líquida, logo acima da temperatura eutética?
 d) Calcule as frações de ( presentes logo abaixo da temperatura eutética.
e) Que fração do peso total da liga existe sob a forma da estrutura em camadas de eutético, logo abaixo da temperatura eutética? Desenhe a microestrutura logo abaixo da temperatura eutética. Finalmente, escreva um relato qualitativo dos elementos que ocorrem durante o resfriamento da liga, variações da quantidade e composição das várias fases e as reações invariantes.
47) Observe a figura abaixo. Dê nome as regiões de duas fases. Justifique suas respostas. Suponha que uma mistura de composição X1 foi resfriada lentamente a partir do estado líquido. Descreva as variações que ocorrem durante o resfriamento, as novas fases que aparecem, as transformações que ocorrem e o aumento ou diminuição das fases presentes. 
48) O diagrama de fase cobre-antimônio contém duas reações eutéticas e uma reação eutetóide. 
(a) Para cada reação identificar as fases envolvidas, a composição das fases e a temperatura que ocorre;
(b) Uma liga com 95% em peso de Sb é resfriada de 650°C até à temperatura ambiente. Descreva as mudanças de fase que se realizam quando a liga é resfriada e esquematize a microestrutura para ilustrar sua resposta;
(c) Esquematize um gráfico da temperatura em função do tempo para a liga contendo 95% de Sb sobre a faixa de temperatura de 650 à 300°C e explique a forma do gráfico. 
49. Cobre(ponto de fusão de 1083°C) e Irídio (ponto de fusão de 2447°C) são completamente solúveis no estado líquido. Eles formam um peritético a 1138°C contendo 21% de Ir. 
 L ( 11%Ir) + ( ( 99%Ir) ( Ə (21%Ir) temperatura=1138°C
Uma liga contendo 50%Ir começa a solidificar a 1700°C e termina a solidificação a 1138°C. Uma liga contendo 90%Ir começa a solidificar a 2100°C e termina a solidificação a 1138°C, com cristais formados têm composição de 97%Ir/3%Cu. A liga contendo 30%Ir , à temperatura de 900°C, tem a fase ( com 99,5%Ir e 0,5% de Cu e a fase Ə com 15% de Ir e 85% de Cu. A fase Ə é uma solução sólida do Ir no cobre. A solubilidade do Cu no Ir é 0,25%Cu à temperatura de 700°C e a composição da fase Ə é 91% de Cu nessa temperatura de 700°C. Uma liga com 95%Cu começa a solidificar a 1120°C e termina a solidificação a 1090°C, formando fase Ə. 
a) Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio de fases indicando todos os pontos, linhas e 
áreas.
b) Para uma liga contendo 40% Ir:
	1) Indique a temperatura de início de solidificação.
	2) Indique a temperatura de final de solidificação.
	3) Determine a composição química e a quantidade relativa das fases presentes em equilíbrio a 1500°C.
	4) Esquematize a microestrutura desta liga à temperatura de 700°C e determine a quantidade relativa do constituinte properitético. 
50. Cádmio(ponto de fusão de 321°C) e Chumbo (ponto de fusão de 327,7°C) são completamente solúveis no estado líquido e têm solubilidade limitada no estado sólido. Eles formam um eutético a 248°C contendo 82,5% em peso de Pb. 
 L ( 82,5%Pb) ( ( (0,8%Pb) + ( ( 96,7%Pb) temperatura=248°C
Uma liga contendo 10%Pb começa a solidificar a 310°C e termina a solidificação a 248°C. Uma liga contendo 30%Pb começa a solidificar a 290°C e termina a solidificação a 248°C. Uma liga contendo 60%Pb começa a solidificar a 270°C e termina a solidificação a 248°C. Uma liga contendo 90%Pb começa a solidificar a 280°C e termina a solidificação a 248°C.
 Uma liga contendo 40%Pb, à temperatura de 200°C, tem duas fases ( e ( , cujas solubilidades de Pb no cádmio é 0,5% e do cádmio no chumbo é 1%.Considere as solubilidades do Cd no Pb e do Pb no Cd iguais a zero à temperatura ambiente. 
a) Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio de fases indicando todos os pontos, linhas e 
áreas.
b) Para uma liga contendo 50%Pb:
	1) Indique a temperatura de início e final de solidificação.
	2) Determine a composição química e a quantidade relativa das fases presentes em equilíbrio a 0°C.
	3) Esquematize a microestrutura desta liga à temperatura ambiente e determine a quantidade relativa do constituinte proeutético.
 
51. Níquel(ponto de fusão de 1455°C) e Osmio (ponto de fusão de 3033°C) são completamente solúveis no estado líquido. Eles formam um peritético a 1464°C contendo 30% de Os. 
 L ( 27,8%Os) + ( (64%Os) ( Ə (30%Os) temperatura=1464°C
Uma liga contendo 50%Os começa a solidificar a 2000°C e termina a solidificação a 1464°C. Uma liga contendo 80%Os começa a solidificar a 2800°C e termina a solidificação a 2000°C, com cristais formados de composição de 93%Os/7%Ni. A liga contendo 35%Os , à temperatura de 1000°C, tem a fase ( com 72%Os e 28% de Ni e a fase Ə com 25% de Os e 75% de Ni. A fase Ə é uma solução sólida do Os no níquel. A solubilidade do Ni no Os é 15%Os à temperatura de 600°C e a composição da fase Ə é 82% de Ni nessa temperatura de 600°C. Uma liga com 90%Ni começa a solidificar a 1460°C e termina a solidificação a 1458°C, formando fase Ə. 
a) Desenhe esquematicamente o diagrama de equilíbrio de fases indicando todos os pontos, linhas e 
áreas.
b) Para uma liga contendo 60%Os:
	1) Indique a temperatura de início de solidificação.
	2) Indique a temperatura de final de solidificação.
	3) Determine a composição química e a quantidade relativa das fases presentes em equilíbrio a 1600°C.
	4) Esquematize a microestrutura desta liga à temperatura de 600°C e determine a quantidade relativa do constituinte properitético. 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA
DISCIPLINA: MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO MECÂNICA
PROFESSOR: JOSÉ RUBENS G. CARNEIRO
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