题目
下列关于单相合金凝固的说法正确的是______。? 在实际生产过程中会产生平衡凝固过程。平衡分配系数k是平衡液相溶质浓度与固相溶质浓度之比。对于单相合金而言,平衡分配系数k<1。如果近似将合金的液相线和固相线看成直线,则对于给定的合金系统,其平衡分配系数k为常数。
下列关于单相合金凝固的说法正确的是______。? 在实际生产过程中会产生平衡凝固过程。平衡分配系数k是平衡液相溶质浓度与固相溶质浓度之比。对于单相合金而言,平衡分配系数k<1。如果近似将合金的液相线和固相线看成直线,则对于给定的合金系统,其平衡分配系数k为常数。
题目解答
答案
如果近似将合金的液相线和固相线看成直线,则对于给定的合金系统,其平衡分配系数k为常数。
解析
本题考查单相合金凝固过程中的平衡分配系数$k$的性质及相关概念。关键知识点包括:
- 平衡凝固的条件:平衡凝固要求极缓慢冷却,实际生产中冷却速度快,因此不会出现平衡凝固。
- 平衡分配系数$k$的定义:$k$是固相溶质浓度与液相溶质浓度的比值,即$k = \frac{[固]}{[液]}$。
- 单相合金中$k$的取值:单相合金中固相溶质浓度通常低于液相,因此$k < 1$,但需注意特定合金系统可能例外。
- 液相线和固相线为直线时的$k$特性:若液相线和固相线为直线(匀晶相图),则$k$为常数。
破题关键在于准确理解$k$的定义及相图假设对$k$的影响。
选项分析
选项1:在实际生产过程中会产生平衡凝固过程。
- 错误。平衡凝固要求极缓慢冷却,使固液两相始终处于平衡状态,而实际生产中冷却速度快,凝固过程为非平衡。
选项2:平衡分配系数$k$是平衡液相溶质浓度与固相溶质浓度之比。
- 错误。$k$的定义是固相溶质浓度与液相溶质浓度的比值,即$k = \frac{[固]}{[液]}$,而非液相与固相的比。
选项3:对于单相合金而言,平衡分配系数$k < 1$。
- 错误。单相合金中固相溶质浓度通常低于液相,因此$k < 1$。但若溶质在固相中的溶解度较高,可能出现$k > 1$。题目未限定合金类型,结论不绝对。
选项4:如果近似将合金的液相线和固相线看成直线,则对于给定的合金系统,其平衡分配系数$k$为常数。
- 正确。匀晶相图中,液相线和固相线为直线时,固液两相浓度关系满足线性,$k$为常数。