Pràctica 3 - Equilibri de Fases (2013)

Trabajo Catalán
Universidad Universidad de Lleida (UdL)
Grado Ingeniería Mecánica - 1º curso
Asignatura Química
Año del apunte 2013
Páginas 4
Fecha de subida 30/09/2014
Descargas 75
Subido por

Vista previa del texto

MONTSE LAMANA VILLEGAS – Pràctica Fases (Química) 1. Programa de fases amb 1 component.
Diagrama de fases H2O: • • • • • • • • • • • • • • • Es pot fondre el gel per compresió? En una olla a pressió amb aigua bullint, la temperatura interior es major o menor que 100º? Major Quina es la presió màxima a la que sublima l’aigua? 0.006 atm En un sistema de un component, el màxim numero de fases en equilibri es: 3 Si descomprimim el gel el canvi de fase que ocurreix és: sublimació La presió de vapor de un líquid pur sempre augmjenta al augmentar la temperatura. Cert Quina es la temperatura del punt triple del aigua? 0.01ºC Un recipient conté unicament vapor d’aigua a 20ºC ¿A quina presió màxima pot estar sometut? 0.093 atm Quina es la temperatura d’ebullició de l’aigua a 1 atm? 100ºC Solament podem tenir sòlid i liquid simultaneament en equilibri a un unic valor de Presió i temperatura. Fals En el punt crític, la densitat del líquid i la del vapor son iguals. Cert El punt de fusió de un sòlid sempre disminueix al augmentar la pressió. Fals La capacitat calorífica a pressió constant de un sistema de dos fases i un component es infinita. Cert Un sòlid sublima si la presió del punt triple es major que la externa. Cert A 0ºC l’aigua sol pot ser sòlida o líquida. Fals Diagrama de fases CO2: • • • Per a tenir CO2 sòlid a 1 atmosfera, la temperatura hauria de ser igual o inferior a: -78.447ºC Un extintor de CO2 el carguem comprimint gas fins que licua i el líquid omple el 90% del recipient. A 20ºC quina presió hi ha dins del recipient. 59.818 atm Per a poder tenir CO2 líquid la temperatura ha de ser a -56.5. Cert 2. Programa d’equilibri de fases amb 2 components Diagrama aigua/glicerina • • • • Trobeu la composició de l’eutectic. El punt eutectic el trobem a una temperatura de -50ºC on hi ha un 58% de glicerina i un 42% de aigua.
Si utilitzem glicerina com a anti-congelant per un radiador. Fins a quina temperatura podrà suportar? Si la glicerina la utilitzem a 17.9ºC, podrem baixar fins a -50ºC si utilitzem una barreja perfecta.
Descriviu les fases i llurs composicions a -20 i x(glicerina)=0.2.
Quanta mols de líquid hi ha? Quans mols de sòlid hi ha? Estem sobre la linia de líquid on trobem que esta en la fase H20(sòlid)+líquid on el 20% es glicerina i el 80% aigua, amb 93.8 mols de líquid i 6.2 mols de sòlid.
A quina temperatura comenta a fondre una barreja amb x(glicerina)=0.5 i amb x(glicerina)=0.7? -50ºC i -50ºC respectivament.
Diagrama coure/níquel • • Tenim sòlid en equilibri i amb líquid a una temperatura de 1250ºC.
Quina és la composició de la fase líquida? Quina és la composició de la fase sòlida? Podem saber quanta mols hi ha en cada fase? La composició de la fase líquida del coure es del 66.63% i del níquel 33.37% i la composició del sòlid i el coure 48.77% i el níquel 51.23%. En la fase líquida hi ha 51.6 mols i en la fase sòlida 48.4 mols.
Si tenim una barreja sòlida amb x(Ni)=0.50, a quina temperatura comenta a fondre? A quina temperatura acaba de fondre? A 1250ºC es comenta a fondre i a 1315.6ºC s’acaba de fondre.
Diagrama antimoni/Plom • • Descriviu el sistema a 250ºC i x(Sb)=0.5. Quina es la composició de les fases en equilibri? Ens trobem en una fase on trobem Líquid+Sb&Pb on el tant per cent de plom en líquid es 86.51 i de antimoni 13.49 i de mescla sòlida de antimoni i plom trobem que hi ha un 4.97% de plom i un 95.03 d’antimoni. La quantitat de cada fase; de líquid es 55.2 mols i de sòlid 44.8 mols.
Descriviu el sistema a 250ºC i x(Sb)=0.6. Quina és la composició de les fases en equilibri? Compareu amb la desposta 8 i comenteu el resultat. Ens trobem en una fase on trobem Líquid+Sb&Pb on el tant per cent de plom en líquid es 86.51 i de antimoni 13.49 i de mescla sòlida de antimoni i plom trobem que hi ha un 4.97% de plom i un 95.03 d’antimoni. Però a diferencia de la desposta 8 trobem que hi ha 43 mols de líquid i 57 mols de mescla sòlida de antimoni i plom. Trobem que no canvia la composició de cada fase però si que canvia la quantitat de cada fase.
• • Quina és la solubilitat de Pb(sòlid) en Sb(sòlid) a 250ºC? i la solubilitat en Sb en Pb a 250ºC? Solubilitat de Pb(sòlid) en Sb(sòlid) es de 5.15% de pes en Pb mentres que la solubilitat de Sb en Pb es de 2.85% de pes en Sb.
Partim de Sb pur a 300ºC i anem afegint Pb. Descriu 5 etapes de l’evolució del sistema a mesura que anem augmentant la quantitat de Pb (i per tant disminuint la fracció molar de Sb), fins que haurem afegit tant Pb que la quantitat inicial de Sb esdevé insignificant.
o Antimoni solid, composició cada fase: 100% Antimoni, quantitat cada fase: 100 mols sòlid.
o Líquid+Sb%Pb, composició cada fase: 93.99% Sb, 6.1%Pb, quantitat cada fase: 2 mols líquid, 98 mols Sb&Pb o Líquid, composició cada fase: 18% Sb, 82% Pb, quantitat cada fase: 100 mols líquid.
o Pb&Sb+Líquid, composició cada fase: 3.99% Sb, 96.1% Pb, quantitat cada fase: 78.4 mols líoquid, 21.6 mols Pb&Sb.
o Plom sòlid, composició cada fase: 100% Plom, quantitat cada fase: 100 mols sòlid.
Diagrama CaO/ZrO2 • • • Descriviu el sistema a 2200ºC: o x(CaO)=0.25 Fase: disolució sòlida. Composició cada fase: 25% Cao, 75% de ZrO3. Qantitat cada fase: 100 mols disolució sòlida.
o x(CaO)=0.6 Fase: CaO+CaZrO3 (sòlid. Composició 50% CaO en fase CaZrO3 i 100% en la fase CaO i òxid de zirconi 50% en la fase CaZrO3i 0% en la fase CaO. Quantitat de cada fase: 40 mols de CaZrO3 i 20 mols de CaO.
o x(CaO)=0.8 Fase: CaO+CaZrO3 (sòlid), composició 50% CaO en la fase CaZrO3 i 100% en la fase CaO i òxid de zirconi 50% en la fase CaZrO3 i 0% en la fase CaO. Quantitat de cada fase: 40 mols de CaZrO3 i 20 Mols de CaO.
A quina temperatura fon congruentment el compost CaZrO3? Hi ha canvi de temperatura durant la fusicó congruent? Es con congruentment a 20310ºC, no hi ha canvi de temperatura durant la fusió congruent.
Quines son les dos temperaturas eutectiques? 2230 ºC i 2280ºC Diagrama Ferro/Carboni • Descriviu les reaccions invariants (especificant se és un eutèctic, peritèctic, eutectoide, peritctoide, montèctic) a les següents temperatures o 721ºC Punt triple, punt eutectoi de Fase: Austenti+Cementi+Ferro α,un 0.8% de Carboni.
o 1145ºC Punt triple, reacció eutectica, Fase: íquid+Austerita+Cementi, un 4.2% de Carboni.
• o 1487ºC Punt triple, reacció peritectoide, Fase: Liquid+Ferro α+Austerita, un 0.04% de Carboni.
Quina es la solubilitat màxima del C en l’austenita? A quina temperatura es produeix màxim de solubilitat? Màxima solubilitat 1.6% de Carboni a una temperatura de 1145ºC.
...