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材料熱力學
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110年 - 110 高等考試_三級_材料工程:材料熱力學#102522
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題組內容
八、在一個標準大氣壓,元素 A 與元素 B 具有不同的晶體結構,它們的熔點 分別為 330℃與 230℃。A-B 二元系統具有一個共晶反應,共晶溫度為 180℃,共晶組成為 60at.%B。A 中溶有 B 的為 α 相,B 中溶有 A 的為 β 相。在 180℃,α 相中 B 的溶解度為 20at.%,β 相中 A 的溶解度為 5at.%。
(一)請畫 A-B 二元相圖,溫度從 100℃到 600℃。
相關申論題
(二)混合熵(molar entropy of mixing)為何?
#432009
(三)莫耳混合自由能(molar Gibbs free energy of mixing)為何?
#432010
(二) 請在 P-V 圖上畫出上述的程序。
#432011
(二)完成以下這個馬克斯威爾公式
#432012
(三)莫里爾圖(Mollier diagram)是 H-S 圖。在氣相區的等壓線(isobar)的斜率必須為正? 為負?正負皆可?為什麼?
#432013
(二)此斷熱膨脹程序是非可 逆程序(irreversible process) ,此系統(不含環境)的 Q、ΔH 與ΔS 改變 是正值?是負值?或是零? 並請說明理由。
#432014
(二)氨氣反應消耗的量與原始氨氣的進料比定義為反應坐標(reaction coordinate),ε。請畫出此系統的定性的「整體自由能-反應坐標」 (∆G-ε) 圖,反應坐標 ε 的值從 0 到 1。
#432015
(三)因為反應自由能為負值,從熱 力學的條件得知,上述反應會進行。但是從平衡常數的計算可以得知, 當此反應到達平衡時,氨氣的組成並不會為零。為何氨氣不會完全分解?
#432016
(二)請畫 A-B 二元 系統中,B 組成從 0 到 100%,液相、α 相與 β 相在 200℃的吉布斯自由 能(Gibbs free energy) 。
#432017
(三)請畫出在 200℃,B 的組成從 0 到 100% 的活性(activity)。
#432018
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