재료 열역학
일정한 온도와 압력에서 이원계의 α상과 β상이 평형으로 공존하기 위한 조건으로 옳은 것은 무엇인가?
- A각 성분의 화학 퍼텐셜이 α상과 β상에서 같다
- Bα상과 β상의 몰당 깁스 에너지가 같다
- Cα상과 β상의 조성이 같고, 두 상 사이에 농도 차가 없다
정답과 해설 보기
정답: A. 각 성분의 화학 퍼텐셜이 α상과 β상에서 같다
평형에서는 어느 성분을 α상에서 β상으로 조금 옮겨도 G가 변하지 않아야 하므로, 성분 A와 성분 B 각각에 대해 μA(α) = μA(β), μB(α) = μB(β)가 성립합니다. 몰당 깁스 에너지를 조성에 대해 그리면, 이것은 두 곡선에 공통 접선을 긋는 것에 해당하며, 두 접점이 평형을 이루는 두 상의 조성이 됩니다. 접선의 양 끝(x = 0과 x = 1)에서의 값이 각 성분의 화학 퍼텐셜입니다. 2상의 몰당 깁스 에너지는 일반적으로 같지 않으며, 조성도 공통 접선의 양 끝에서 다릅니다. 몰당 G가 같다는 것이 평형 조건이 되는 것은 순물질의 융해처럼 2상의 조성이 같은 경우뿐입니다.