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다음 중 규칙용액(regular solution)에 관한 설명으로 틀린… | [금속재료기사 필기] 19년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[금속재료기사 필기] 19년 2회차
다음 중 규칙용액(regular solution)에 관한 설명으로 틀린 것은?
1
혼합열은 조성에 따라 다르다.
2
혼합 엔트로피는 이상용액의 엔트로피와 같다.
3
2원계에서 한 성분의 몰분율이 0.5일 때 혼합열이 0 이다.
4
성분의 활동도 계수는 온도에 따라 변한다.
해설

규칙용액(regular solution)은 혼합 엔트로피는 이상용액과 같지만, 혼합열이 0이 아닌 용액으로 정의된다. “2원계에서 한 성분의 몰분율이 0.5일 때 혼합열이 0 이다”는 틀렸다. 2원계에서 x1=x2=0.5x_1 = x_2 = 0.5일 때 혼합열은 Hmix=Ω(0.5)(0.5)=0.25ΩH_{mix} = \Omega (0.5)(0.5) = 0.25\Omega이며, 규칙용액의 Ω≠0\Omega \neq 0이므로 혼합열은 0이 아니다.

  • “혼합열은 조성에 따라 다르다”는 정확하다. 규칙용액에서 혼합열 Hmix=Ωx1x2H_{mix} = \Omega x_1 x_2이므로 조성에 따라 변한다.
  • “혼합 엔트로피는 이상용액의 엔트로피와 같다”도 정확하다. 규칙용액의 엔트로피는 이상용액의 엔트로피와 같으므로 Smix=−R(n1ln⁡x1+n2ln⁡x2)S_{mix} = -R(n_1 \ln x_1 + n_2 \ln x_2)이다.
  • “성분의 활동도 계수는 온도에 따라 변한다”도 정확하다. 활동도 계수 ln⁡γi=ΩRT(...)\ln \gamma_i = \frac{\Omega}{RT}(...) 형태로, 상호작용 모수 Ω\Omega는 온도에 따라 변하므로 γ\gamma도 온도 의존성을 가진다.

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