Calculateur de la règle du levier

Contexte historique

La règle du levier est un concept fondamental en thermodynamique et dans les diagrammes de phases, principalement utilisé pour déterminer les quantités relatives des phases dans un système diphasique à l'équilibre. Développée au début du XXe siècle, la règle du levier est essentielle pour comprendre les diagrammes de phases binaires, notamment en métallurgie, en chimie et en science des matériaux.

Formule de calcul

La règle du levier permet de calculer la quantité de chaque phase dans un mélange binaire à l'équilibre. La règle relie la composition du mélange global aux compositions des phases.

\[ \text{Quantité de Phase A} = \frac{B - \text{Composition du mélange}}{B - A} \times 100 \] \[ \text{Quantité de Phase B} = \frac{\text{Composition du mélange} - A}{B - A} \times 100 \]

Où :

• A est la composition de la Phase A.
• B est la composition de la Phase B.
• La composition globale se situe entre les compositions de la Phase A et de la Phase B.

Exemple de calcul

Considérons un mélange binaire avec 60 % de A et 40 % de B, et le diagramme de phase indique qu'à l'équilibre, la Phase A contient 30 % de A et la Phase B contient 80 % de A :

\[ \text{Quantité de Phase A} = \frac{80 - 60}{80 - 30} \times 100 = \frac{20}{50} \times 100 = 40\% \] \[ \text{Quantité de Phase B} = \frac{60 - 30}{80 - 30} \times 100 = \frac{30}{50} \times 100 = 60\% \]

Ainsi, le système est composé de 40 % de Phase A et de 60 % de Phase B.

Importance et scénarios d'utilisation

La règle du levier est largement appliquée en métallurgie, en science des matériaux et en génie chimique pour analyser les compositions de phases dans les systèmes où deux phases coexistent. Elle est essentielle pour la conception d'alliages, la détermination des structures cristallines et le contrôle des réactions chimiques.

FAQ

1. À quoi sert la règle du levier ?

   • La règle du levier sert à déterminer les quantités relatives de deux phases dans une région diphasique d'un diagramme de phases binaire.

2. Pourquoi appelle-t-on cela la règle du levier ?

   • Le terme "levier" provient de l'analogie avec une balance physique ou un levier où le point d'appui est la composition globale, et les longueurs de chaque côté correspondent aux quantités relatives de chaque phase.

3. La règle du levier peut-elle être appliquée aux systèmes multi-composants ?

   • La règle du levier est généralement appliquée aux systèmes binaires, bien que des principes similaires puissent être étendus aux diagrammes de phases multi-composants sous certaines conditions.

Cette calculatrice simplifie le processus d'application de la règle du levier, facilitant ainsi les calculs de phase dans les systèmes de matériaux complexes.