题目
纯金属结晶过程中,过冷度[1]越大,临界形核半径越小,临界形核功越大,越容易形核。A. 正确B. 错误
纯金属结晶过程中,过冷度[1]越大,临界形核半径越小,临界形核功越大,越容易形核。
A. 正确
B. 错误
题目解答
答案
B. 错误
解析
考查要点:本题主要考查纯金属结晶过程中过冷度对临界形核半径、临界形核功及形核难易程度的影响关系。
核心思路:
- 过冷度(ΔT)越大,实际温度越低于理论结晶温度,临界形核半径(r*)越小(公式:$r^* = \frac{2\gamma}{\Delta T \cdot L}$)。
- 临界形核功(ΔG)与临界形核半径平方成反比(公式:$\Delta G^* = \frac{16\gamma^3}{3\rho^2 L^2 r^{*2}}$),因此ΔT增大时,ΔG增大。
- 形核难易由ΔG决定:ΔG越大,形核越困难。
关键点:
- 虽然过冷度增大使临界形核半径减小,但临界形核功的增加会导致形核更难,因此原题结论错误。
过冷度与形核的关系:
-
临界形核半径:
根据公式 $r^* = \frac{2\gamma}{\Delta T \cdot L}$,当过冷度ΔT增大时,分母增大,临界形核半径r*减小。
结论:过冷度越大,临界形核半径越小(题目前半部分正确)。 -
临界形核功:
临界形核功公式为 $\Delta G^* = \frac{16\gamma^3}{3\rho^2 L^2 r^{*2}}$。由于r随ΔT增大而减小,代入后可得ΔG随ΔT增大而增大。
结论:过冷度越大,临界形核功越大(题目中间部分正确)。 -
形核难易:
临界形核功ΔG是形核的势垒,ΔG越大,形核越困难。因此,尽管临界形核半径减小,但形核反而更难。
结论:题目中“越容易形核”的结论错误。