题目
根据吉布斯相律 F = C - P + 2 , F 表示系统的自由度, C 为独立组分数, P 为相数。对于一个纯物质的气液共存状态,其自由度 F 为多少?A. F = 2B. F = 1C. F = 3D. F = 0
根据吉布斯相律 $ F = C - P + 2 $,$ F $ 表示系统的自由度,$ C $ 为独立组分数,$ P $ 为相数。对于一个纯物质的气液共存状态,其自由度 $ F $ 为多少?
A. $ F = 2$
B. $ F = 1$
C. $ F = 3$
D. $ F = 0$
题目解答
答案
B. $ F = 1$
解析
本题考查吉布斯相律的应用。解题思路是先明确吉布斯相律公式$F = C - P + 2$中各参数的含义,再根据题目所给的纯物质气液共存状态确定独立组分数$C$和相数$P$的值,最后将其代入公式计算自由度$F$。
- 确定独立组分数$C$:
独立组分数$C$是指足以确定平衡系统中所有各相组成所需要的最少数目的独立物质。对于纯物质,其独立组分数$C = 1$。 - 确定相数$P$:
相数$P$是指系统中物理性质和化学性质完全均匀的部分的数目。题目中提到是气液共存状态,即系统中有气相和液相两个相,所以相数$P = 2$。 - 计算自由度$F$:
将$C = 1$,$P = 2$代入吉布斯相律公式$F = C - P + 2$,可得:
$F=1 - 2 + 2$
$=1$