Tại sao C có thể hòa tan trong Feg nhiều hơn so với Fea?

Câu hỏi này liên quan đến sự hòa tan của Carbon (C) trong hai pha khác nhau của sắt (Fe): Feg (gamma-Fe, austenite) và Fea (alpha-Fe, ferrite). * **Feg (Austenite):** Pha gamma của sắt, tồn tại ở nhiệt độ cao. Nó có cấu trúc mạng lập phương tâm diện (FCC). Cấu trúc FCC có nhiều khoảng trống (lỗ hổng) hơn và kích thước lỗ hổng lớn hơn so với cấu trúc BCC. Do đó, nguyên tử Carbon có thể dễ dàng chèn vào các lỗ hổng này, dẫn đến độ hòa tan cao hơn. * **Fea (Ferrite):** Pha alpha của sắt, tồn tại ở nhiệt độ thấp. Nó có cấu trúc mạng lập phương tâm khối (BCC). Cấu trúc BCC có ít khoảng trống hơn và kích thước lỗ hổng nhỏ hơn so với cấu trúc FCC. Vì vậy, việc chèn các nguyên tử Carbon vào trở nên khó khăn hơn, dẫn đến độ hòa tan thấp hơn. **Phân tích các lựa chọn:** * **A. Vì Feg tồn tại ở nhiệt độ cao:** Mặc dù nhiệt độ ảnh hưởng đến độ hòa tan, nhưng đây không phải là yếu tố quyết định sự khác biệt lớn về độ hòa tan giữa Feg và Fea. Nhiệt độ cao giúp tăng động năng của các nguyên tử, nhưng cấu trúc mạng tinh thể mới là yếu tố chính. * **B. Vì số lượng lỗ hổng trong mạng tinh thể Feg nhiều hơn:** Đúng. Cấu trúc FCC của Feg có nhiều vị trí giữa các nguyên tử sắt hơn so với cấu trúc BCC của Fea. Điều này tạo điều kiện cho các nguyên tử carbon hòa tan. * **C. Vì kích thước lỗ hổng trong mạng tinh thể Feg lớn hơn:** Đúng. Kích thước các lỗ hổng trong Feg lớn hơn so với Fea, cho phép nguyên tử carbon dễ dàng chèn vào. * **D. Vì mật độ khối của Feg lớn hơn:** Sai. Mật độ khối không liên quan trực tiếp đến độ hòa tan của carbon. Vì cả B và C đều đúng, nhưng C giải thích chính xác hơn về sự khác biệt về kích thước lỗ hổng, vốn là nguyên nhân chính cho sự hòa tan khác nhau, nên C là đáp án chính xác nhất.