物理の問題がわかりません！

質問

融点は、圧力一定のもとでの固相と液相が平衡状態にあるときの温度で、純物質の場合、物質固有の値をとり、
必ず凝固点と一致するー
がよくわかりません><
図か…頭の悪い私に少しわかりやすく教えていただけませんでしょうか？

回答No.3

teppou

「よくわかりません」とのことですが、この質問文を読んでも何が分からないのかが分かりません。
　御質問者は学生なのですか、どういう学校でどういうことを勉強しているのかを書いていただくと回答しやすいのですが。
　「融点」「固相」「液相」「平衡状態」「凝固点」などの言葉に意味は正しく理解できていますか。
　これらの言葉の意味が分かっていれば、書いてある通りのことなのですが。

回答No.2

hydrophobic

気相と液相、液相と固相など2つの相の間の平衡圧の温度変化はクラウジウスークラペイロンの式、
∂P/∂T＝ΔH/TΔV、で表される。
1成分系では化学ポテンシャルμは1molあたりのギブズ関数Gmに等しい。したがって1成分系が温度T、圧力Pのもとでαおよびβの2相平衡にあるとすると、各相のモルギブズ関数Gmα、Gmβの間には、Gmα＝Gmβの関係が成立する。
この状態から温度を無限小dTだけ準静的に変化させたとき、圧力はP＋dPに、α相およびβ相のモルギブズ関数はそれぞれGmα＋dGmαおよびGmβ＋dGmβに変化して新しい相平衡が成立したとすると、
Gmα＋dGmα＝Gmβ＋dGmβ
dGmα＝dGmβが成立する。
dG＝－SdT＋VdP、モルエントロピーSm、モル体積Vm
－SmαdT＋VmαdP＝－SmβdT＋VmβdP
dP/dT＝(Smβ－Smα)/(Vmβ－Vmα)＝ΔSm/ΔVm
温度、圧力一定のもとで1molの物質がα相からβ相に移動するときのエンタルピー変化をΔHmとすると、ΔSm＝ΔHm/T
dP/dT＝ΔHm/TΔVm

回答No.1

jamf0421

ある系で相の数P、独立成分数C、自由度F（任意に定められる示強変数の数）の間には
F=C-P+2...(i)
の関係があります。これを相律といいます。Cは系が例えば水だけなら1、これにショ糖を溶かした砂糖水なら2です。相数は、液相だけなら１、液相、固相があるなら２、液相固相気相があるなら３です。
示強変数は物質の量には依存せず、系内の一点で決まっている変数で、
T, P, x1, x2,...(xiは各成分のモル分率）
などです。
いま純物質を考えるならC=1です。そし液相と固相があるならばP=2です。この時
F=1-2+2=1...(ii)
となります。即ち自由に変えられる変数は一つです。いま圧を1 atmに固定すれば系の自由度はゼロになります。モル分率は1で動かしようがないですが、Tも動かせません。
つまり圧が固定されていると、液相と固相が共存できる温度も固定される、ということになります。
添付事は水の相図を書いています。液相から固相へ、あるいは気相から液相へ、あるいはそれらの逆向きの変化を相転移と申します。相転移は相の境界を横切るところで起こります。ある圧を指定すると液相⇄気相、あるいは固相⇄液相の線を横切るところが決まってしまいます。ここが転移の温度となります。