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평형상태에 대한 설명으로 옳은 것은? | [7급 국가직 화공열역학] 24년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[7급 국가직 화공열역학] 24년 1회차
평형상태에 대한 설명으로 옳은 것은?
1
평형은 미시적인 변화도 없는 정적 상태이다.
2
단일 성분의 기체와 액체가 평형을 이룰 때, 깁스 상률에 의한 자유도는 2이다.
3
일정한 온도와 압력에서 닫힌계의 평형상태는 시스템의 전체 깁스 에너지가 최소인 상태이다.
4
모든 가역반응의 평형상태에서 정반응과 역반응의 반응속도상수는 같다.
해설

일정한 온도와 압력의 닫힌계에서 평형상태는 전체 깁스 에너지가 최소인 상태이다.

T, P 일정 조건에서 자발적 변화는 dGT,P≤0dG_{T,P}\le 0 방향으로만 일어나므로, 더 이상 감소할 수 없는 최솟값에서 평형이 된다.

  • 평형은 미시적으로 정반응·역반응이 계속 일어나는 동적 평형이므로 미시적 변화가 없는 정적 상태라는 설명은 틀리다.
  • 단일 성분 2상 평형의 자유도는 F=2−π+N=2−2+1=1F=2-\pi+N=2-2+1=1이므로 2가 아니다.
  • 평형에서 같아지는 것은 정반응과 역반응의 반응속도이며, 반응속도상수는 일반적으로 서로 다르다.

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