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온도 1000K에서 A, B로 구성된 2성분계 규칙용액 중의 A의 활동… | [금속재료기사 필기] 22년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[금속재료기사 필기] 22년 1회차
온도 1000K에서 A, B로 구성된 2성분계 규칙용액 중의 A의 활동도 계수가 0.12 일 때, 1200K에서 A의 활동도 계수는? (단, 1000K, 1200K에서의 A, B의 조성은 동일하다.)
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0.14
2
0.17
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0.21
4
0.23
해설

규칙용액(regular solution)에서는 온도가 증가하면 AA 값은 감소하고 활동도 계수는 1에 가까워진다.

활동도 계수는 Margules 방정식으로 표현되며, 온도 의존성은 ln⁡γA=AxB2\ln\gamma_A = A x_B^2 형태로 나타난다(여기서 A=ΩRTA = \frac{\Omega}{RT}, Ω\Omega는 상호작용 매개변수). 두 온도에서 조성이 동일하므로 xBx_B는 동일하며, 다음 관계를 적용할 수 있다.
ln⁡γA(1200K)ln⁡γA(1000K)=T1T2=10001200\frac{\ln\gamma_A^{(1200K)}}{\ln\gamma_A^{(1000K)}} = \frac{T_1}{T_2} = \frac{1000}{1200}
ln⁡(0.12)=−2.120\ln(0.12) = -2.120이므로, ln⁡γA(1200K)=−2.120×10001200=−1.767\ln\gamma_A^{(1200K)} = -2.120 \times \frac{1000}{1200} = -1.767이고,
γA(1200K)=e−1.767=0.171≈0.17\gamma_A^{(1200K)} = e^{-1.767} = 0.171 \approx 0.17이다.

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