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Departamento de Ingeniería Química 
FISICOQUIMICA 
 
 
Guía de problemas 
Equilibrio sólido – líquido 
 
 
 
Ing. Frutos, Analía Verónica 
Dra. Ciappini, María Cristina 
 
 
2017 
1- A partir del diagrama Cu-Ni adjunto, que corresponde a una aleación 
totalmente soluble tanto en estado líquido como sólido, indicar el rango de 
temperaturas en que se produce la solidificación completa de la aleación, para una 
aleación que se encuentra a una temperatura de 1300 ºC y tiene una 
concentración del 50% de Cu. Determinar el número de fases, composición y 
cantidades relativas de las fases. 
 
 
 
2- El siguiente diagrama representa una aleación de dos metales A y B, 
totalmente solubles tanto en estado líquido como sólido. Una aleación de 
concentración inicial Co=40% de A, se calienta hasta que se encuentra en la zona 
bifásica. La composición de la fase sólida resulta ser Cs=30% de A. Calcular: 
a) A qué temperatura se encuentra la aleación y cuál es la composición de la 
fase líquida. 
b) Cantidades de cada una de las fases. 
 
 
3- A partir de las curvas de enfriamiento adjuntas, que pertenecen a la 
aleación de dos metales A y B, 
a) Indicar a qué tipo de aleación corresponde, razonando la respuesta. 
b) Dibujar el diagrama de equilibrio de fases correspondiente. 
Solución.
 
 
4- A partir del diagrama de equilibrio de fases de la aleación de dos metales A 
y B, totalmente solubles en estado líquido e insolubles en estados sólido y con 
eutéctico. Indicar: 
a) Zonas, puntos y líneas significativas del diagrama. 
b) Para una aleación de concentración inicial Co=40% de A, que se ha 
calentado hasta la zona monofásica líquido. Analizar todo lo que va 
ocurriendo durante el proceso de enfriamiento, suficientemente lento, hasta 
alcanzar la temperatura de 200 °C. 
c) Repetir el apartado anterior para aleación de concentración inicial Co= 80% 
de A y Co= 20% de A. 
d) Para una aleación de Co=70% de A que se encuentra a 600ºC, determinar el 
número de fases y las cantidades que están presentes. 
e) Repetir el apartado anterior si la aleación se encuentra a 300ºC. 
 
Solución: 
 
 
 
 
 
5- A partir del diagrama de equilibrio de fases de una aleación de dos metales 
A y B, totalmente solubles en estado líquido y totalmente insolubles en estado 
sólido, con un eutéctico, observar los puntos señalados con letras mayúsculas 
sobre el diagrama y determinar: temperaturas, concentraciones y cantidades 
relativas (en %) de cada una de las fases, para cada uno de los puntos. 
 
 
 
6- Partiendo del diagrama de fases 𝐻2𝑂 − 𝑁𝑎𝐶𝑙, hallar la concentración de sal 
que se necesita para tener un 75% de hielo y 25% de disolución salina a -15° C. 
 
 
 
7- A partir del diagrama de equilibrio de fases de la aleación de dos metales A 
y B, totalmente solubles en estado líquido y parcialmente solubles en estado 
sólido, con un eutéctico: 
a) Indicar los puntos, líneas y zonas significativas del diagrama. 
b) Analizar el número de fases, de constituyentes, su concentración y las 
cantidades relativas de éstos para los siguientes puntos: 
c) En el eutéctico, a 200ºC para Co=40% de A. 
d) Para 400ºC y Co=80% de A. 
e) Para Co=80% de A y a una temperatura inmediatamente por encima del 
eutéctico. 
f) Para Co=80% de A y a una temperatura inmediatamente por debajo del 
eutéctico. 
g) Para 100ºC y Co=80% de A.: 
 
8- Sobre el diagrama de fases 𝐶𝑢 − 𝐴𝑔 representado en la figura siguiente, 
determinar: 
a) El rango de aleaciones que sufrirán total o parcialmente, la transformación 
eutéctica. 
b) Para una aleación con el 30% de Ag, calcule las composiciones y proporción 
de fases presentes a 900 °C y a 500°C. 
c) Para esa misma aleación, represente gráficamente la estructura que 
presenta a 500°C. Estimar la cantidad relativa de cada tipo de grano α o E. 
 
 
9- El diagrama de equilibrio de la figura corresponde al sistema 𝑆𝑛 − 𝑃𝑏. Indicar 
utilizando el diagrama: 
a) Las fases presentes en cada una de las distintas zonas. 
b) Las fases y composición, que presenta una aleación del 25% de Sn a 200°C. 
c) La proporción en peso de los constituyentes presentes en una aleación del 
40% en peso de Sn, a 150°C. 
d) Transformaciones que experimenta una aleación, durante su enfriamiento 
desde el estado líquido, con las composiciones del 30%, del 61,9% y del 
80% de Sn en peso, respectivamente. 
 
 
 
10- A partir del diagrama de equilibrio de fases de la aleación de 𝑆𝑛 − 𝑃𝑏 , 
totalmente solubles en estado líquido y parcialmente insolubles en estado sólido, 
con un eutéctico: 
a) Determinar el número de fases, su composición y la cantidad relativa, en %, 
de cada una de ellas, para una aleación con una concentración Co=30% de 
Pb a una temperatura de 250ºC. 
b) Repetir el apartado anterior para una aleación Co=60% de Sn a 350ºC. 
 
11- Dos sólidos A y B (𝑇𝑓𝐴 = 400°𝐶 ; 𝑇𝑓𝐵 = 300°𝐶) forman un compuesto químico 
de estequiometria 1:1. El diagrama de coexistencia de fases del sistema a P = 1 
atm se muestra en la figura adjunta. 
a) Complete el diagrama indicando las fases presentes en cada región y las 
reacciones invariantes. 
 
 
b) Indique qué fases coexisten, su composición y proporción para una aleación 
del 60% en peso de B, a T = 250°C. 
c) Dibuje la curva de enfriamiento desde 500°C a temperatura ambiente de la 
aleación de composición del 60% en peso de B. 
d) ¿Qué cantidad de sólido B hay que añadir a 1 kg de aleación de composición 
del 30% en peso de B, para aumentar su temperatura de solidificación 50°C?