题目
对简单低共熔体系,在最低共熔点,当温度继续下降时,体系存在()A. 一相B. 二相C. 一相或二相D. 三相
对简单低共熔体系,在最低共熔点,当温度继续下降时,体系存在()
A. 一相
B. 二相
C. 一相或二相
D. 三相
题目解答
答案
B. 二相
解析
本题考查简单低共熔体系在最低共熔点时的相态知识以及相律的应用。解题思路是先明确相律公式,再分析最低共熔点时体系的自由度、组分数和压力条件,最后根据相律计算出相数。
详细解答
- 首先明确相律公式:相律是描述多相平衡体系中自由度 $F$、组分数 $C$、相数 $P$ 和外界因素(通常考虑温度和压力)之间关系的公式,其表达式为 $F = C - P + 2$。这里的“$2$”代表温度和压力两个外界因素。
- 对于简单低共熔体系,组分数 $C = 2$,因为它是由两种物质组成的体系。
- 在最低共熔点,体系处于三相平衡状态,即两种纯固体和一种溶液三相共存,所以相数 $P = 3$。
- 通常情况下,我们考虑的是恒压条件,此时压力固定,相律公式变为 $F = C - P + 1$。
- 将 $C = 2$,$P = 3$ 代入恒压相律公式 $F = C - P + 1$ 中,可得 $F=2 - 3 + 1=0$。自由度为 $0$ 意味着体系的温度和组成都不能再改变,否则平衡就会被破坏。
6最低共熔点温度相比,当温度继续下降时,体系的自由度依然为 $0$,组分数 $C = 2$ 不变,压力恒定,根据相律 $F = C - P + 1$,可得 $0 = 2 - P + 1$,解方程:
$\begin{align*}0&=2 - P + 1\\P&=2 + 1\\P&=3\end{align*}$
此时体系会有一个相消失,即从三相平衡变为两相平衡,所以体系存在二相。