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1[화공기사 필기] 15년 2회차
깁스-두헴(Gibbs-Duhem)의 식에 대한 올바른 표현은? (단, M: 몰당 용액의 성질, Mi\overline{M}_i: 용액내 i성분의 부분몰 성질, xi: 몰분율)
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해설

깁스-두헴 식은 (MP)T,xdP+(MT)P,xdTixidMi=0\left(\dfrac{\partial M}{\partial P}\right)_{T,x}dP+\left(\dfrac{\partial M}{\partial T}\right)_{P,x}dT-\sum_i x_i\,d\overline{M}_i=0 형태로 표현된다.

이는 M=ixiMiM=\sum_i x_i\overline{M}_i를 전미분한 결과와 M의 전미분식을 비교해 얻어지며, 온도·압력 변화항의 합이 곧 ixidMi\sum_i x_i\,d\overline{M}_i와 같다는 뜻이다.

따라서 두 편미분항은 같은 부호로 함께 묶이고 부분몰 성질 변화항만 반대 부호를 가지므로, dT 항의 부호를 음(−)으로 두거나 세 항을 모두 더한 형태는 성립하지 않는다.

일정 온도·압력 조건에서는 dT=dP=0이 되어 ixidMi=0\sum_i x_i\,d\overline{M}_i=0이라는 익숙한 형태로 줄어든다.

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