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O2의 분압이 10-20atm 인 분위기 하에서 NiO와 Ni가 평형으… | [금속재료기사 필기] 20년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[금속재료기사 필기] 20년 1회차
O2의 분압이 10-20atm 인 분위기 하에서 NiO와 Ni가 평형으로 공존하는 온도는 약 몇 K 인가?
문제 이미지
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743 K
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793 K
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843 K
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893 K
해설

반응 2NiO(s)=2Ni(s)+O2(g)2NiO(s) = 2Ni(s) + O_2(g)의 ΔG∘=489100−197T\Delta G^\circ = 489100 - 197T(J)이고, 평형상수는 K=PO2K = P_{O_2}이므로 ΔG∘=−RTln⁡PO2\Delta G^\circ = -RT\ln P_{O_2} 관계를 이용한다.
대입하면 489100−197T=−RTln⁡(10−20)489100 - 197T = -RT\ln(10^{-20})이고, ln⁡(10−20)=−46.05\ln(10^{-20}) = -46.05이므로 489100−197T=8.314×46.05×T=382.8T489100 - 197T = 8.314 \times 46.05 \times T = 382.8T가 된다.
정리하면 489100=(382.8+197)T=579.8T489100 = (382.8+197)T = 579.8T이므로 T=489100/579.8≈843 KT = 489100/579.8 \approx 843\,K로 계산되어 843 K가 평형 온도이다.

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