Materiales Industriles

2. Diagrama de fase de sustancias puras: Haga una breve descripción de los diagramas de fases (p-T) y diagrama p-v-T de los estados de equilibrio de una sustancia pura

Resulta de la proyección de la superficie PvT de una sustancia sobre el plano P-T. La línea de sublimación separa las regiones sólida y de vapor, la línea de vaporización divide las regiones líquida y de vapor, y la línea de fusión separa las regiones sólida y líquida. Estas tres líneas convergen en el punto triple, donde las tres fases coexisten en equilibrio.

La línea de vaporización finaliza en el punto crítico porque no se pueden distinguir las fases líquida y de vapor arriba del punto crítico. Las sustancias que se expanden y contraen al congelarse difieren solo en la línea de fusión en el diagrama P-T

3. Describa las diferentes reglas y diagramas de fases para sustancias puras o binarias con materiales ferrosos o no ferrosos.

• Diagrama de una sustancia pura

v=v(T,p) y cp=cp(T,p→0)?

•  Diagramas binarios

Diagrama de fase binario Ag-Cu

Las ecuaciones que se emplean para la aplicación de esta regla son:

Dónde:

f:= Fracción relativa.

a, fJ:= Fases cuyas fracciones relativas se desean calcular.

"O" como subíndice:= Original o inicial.

X:= Composición de una fase: expresada como el porcentaje en peso o atómico

•  Diagrama de solubilidad total

Este diagrama presenta 3 zonas diferentes:

2 Regiones monofásicas

 L (Liquido): Única fase liquida (A Y B son totalmente solubles).

 α: Única fase sólida: Solución sólida con una estructura cristalina definida (A y B son completamente solubles).

1 Región Bifásica: Coexistencia de dos fases: líquida +sólida. (L + α) [10]

• Diagrama de solubilidad parcial

• Regla de la palanca

Para determinar las cantidades relativas de L (líquido) y S (sólido) que hay a una temperatura y composición prefijadas usaremos la regla de la palanca:

• Regla de las fases de Gibbs

Regla de las fases de Gibbs, es

P + F = C + 2

Donde,

P = número de fases que pueden coexistir en el sistema

C = número de componentes en el sistema

F = grados de libertad

Usualmente, un componente C es un componente, un compuesto o una solución en el sistema. F son los grados de libertad, es decir número de variables como (presión, temperatura y composición) que se pueden cambiar

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