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物理化學(包括化工熱力學)
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108年 - 108 高等考試_三級_化學工程:物理化學(包括化工熱力學)#77913
> 申論題
題組內容
九、在一個大氣壓下,純 A 的熔點為 231℃,純 B 的熔點為 327℃。A-B 二 元系統中有一個共晶(eutectic)反應,沒有二元的化合物。在溫度範圍 50℃到 350℃,此系統存在著(A)固相、(B)固相與液相。共晶反應的溫 度為 183℃。共晶反應的(A)相、液相與(B)相的組成分別為 2at.%B, 26at.%B 與 71at.%B。
⑵請畫出 A-B 二元系統相圖。溫度範圍為 50℃到 350℃,並請標示出各 相區。 (6 分)
相關申論題
⑴何為卡諾引擎?(2 分)
#316710
⑵做功為多少?(4 分)
#316711
⑶放熱為多少?(4 分)
#316712
⑴對一 FCC 單晶沿著[123]方位施力拉伸,則那一個滑移系統(slip system) 會優先產生滑移?若改沿著[110]方位施力拉伸,則會是那些滑移系統 優先產生滑移?(10 分)
#316713
⑵在 FCC 晶體平面中,有一 1/2[110]全差排(total dislocation)可 分解成那一對 1/6<112> 部分差排(partial dislocation)?證明此對部 分差排的能量低於全差排;解釋此對部分差排為何會維持大略固定的 間距?(15 分)
#316714
⑴繪圖並說明克肯岱爾效應(Kirkendall effect) ,並說明此效應為何可以 做為置換型擴散(substitutional diffusion)是空位(vacancy)擴散的 機制。(10 分)
#316715
⑵舉例說明如何利用馬他諾法(Matano method)求得會隨成分而變的本 質擴散係數(intrinsic diffusivity)DA 與 DB。(15 分) 提示:費克擴散第二定律為: 其中 NA 與 NB 是 A 與 B 原子的原子分率,DA 與 DB 是 A 與 B 原子的 本質擴散係數(intrinsic diffusion coefficient),t 是時間,x 是位置。
#316716
⑴繪圖並說明FCC 的(111)平面上的1/6雙晶化差排 (twinning dislocation) 如何產生 5 層原子面厚度的鏡面對稱雙晶,再計算其雙晶剪移量。 (11 分)
#316717
⑵ In-Tl 與 Fe-Ni 都可以從 FCC 晶體結構變成麻田散體(martensite), 比較其麻田散相變化的差異(共 7 項)。 (14 分)
#316718
四、說明共析碳鋼(eutectoid carbon steel)得到波來鐵(pearlite)、變韌鐵 (bainite) 、麻田散鐵(martensite)的熱處理步驟,繪圖並說明其微結構 特徵,再比較並解釋其硬度、韌性的差異。(25 分)
#316719
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