题目
二组分系统的最大自由度是( )A. 1B. 2C. 3D. 4
二组分系统的最大自由度是( )
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
题目解答
答案
C. 3
解析
相律是解决此类问题的核心。相律公式为:
$f = C - \Phi + 2$
其中,$f$ 是自由度,$C$ 是组分数,$\Phi$ 是相数。
关键点在于:
- 二组分系统中,$C=2$;
- 最大自由度对应相数最小的情况($\Phi=1$,即单相);
- 代入公式得 $f = 2 - 1 + 2 = 3$。
相律的应用
- 确定组分数:题目明确为二组分系统,故 $C=2$。
- 分析相数:自由度 $f$ 随 $\Phi$ 减小而增大,因此当系统处于单相($\Phi=1$)时,自由度最大。
- 代入公式:
$f = 2 - 1 + 2 = 3$
此时自由度为 $3$,对应选项 C。
关键验证
在单相中,两组分的浓度满足 $x_1 + x_2 = 1$,因此实际独立变量为温度、压力和一个组分浓度,共 $3$ 个,与计算一致。