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1[화공기사 필기] 20년 1회차
F1, F2가 다음과 같을 때, F1+F2의 값으로 옳은 것은?
- F1 = 물과 수증기가 평형상태에 있을 때의 자유도
- F2 = 소금의 결정과 포화수용액이 평형상태에 있을 때의 자유도
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해설
Gibbs 상률 F = C − P + 2를 각각 적용하면 F1=1, F2=2 이므로 합은 3이다.
물과 수증기의 평형은 성분이 물 하나(C=1), 상이 액체와 기체 둘(P=2)이므로 F1 = 1 − 2 + 2 = 1이다. 온도를 정하면 증기압이 따라 결정되는 관계와 일치한다.
소금 결정과 포화수용액의 평형은 성분이 소금과 물 둘(C=2), 상이 고체와 액체 둘(P=2)이므로 F2 = 2 − 2 + 2 = 2이다. 온도와 압력을 정하면 포화농도가 결정된다.
따라서 F1 + F2 = 1 + 2 = 3. 순수물질의 2상 평형은 자유도 1, 2성분 2상 평형은 자유도 2라는 점만 구분하면 된다.
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