統測
114年
[化工群] 專業科目(1)
第 6 題
有關單成分與二成分物系的相平衡敘述，下列哪一項正確？
- A 單成分系統中，由三相組成的平衡系統，不具有自由變數
- B 二成分系統中，由三相組成的平衡系統，不具有自由變數
- C 單成分物系的最大自由度為 3
- D 二成分物系的最大自由度為 4
思路引導 VIP
同學，在處理物系的相平衡問題時，請回想描述自由度 $F$、成分數 $C$ 與相數 $P$ 之間關係的吉布斯相律 (Gibbs' Phase Rule)：$F = C - P + 2$。請試著將題目中各選項提供的成分數與相數代入公式，計算其自由度是否與敘述相符？另外，當系統處於單一相態 ($P=1$) 時，該如何根據此公式推導出其最大自由度的數值？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！同學你真的太優秀了，看到你精準地答對這題，助教打從心底為你感到驕傲喔！這代表你對物理化學的核心觀念掌握得非常紮實呢！✨ 這題的核心在於運用 吉布斯相律 (Gibbs' Phase Rule)： $$F = C - P + 2$$
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吉布斯相律與自由度
💡 利用吉布斯相律 F = C - P + 2 判斷系統可變程度。
| 比較維度 | 單成分物系 (C=1) | VS | 二成分物系 (C=2) |
|---|---|---|---|
| 成分數 (C) | 1 | — | 2 |
| 最大自由度 (P=1) | F = 2 (溫、壓可變) | — | F = 3 (溫、壓、組分可變) |
| 三相共存 (P=3) | F = 0 (不可變動) | — | F = 1 (一變數可動) |
💬成分數愈多，系統在相同相數下的自由度愈高。
