名前：問題4 15g の金（Au）と 35g の銅（Cu）が混合され、単

３回生「材料組織学１」緒言 2014 年度担当：辻名前：
問題４
15g の金（Au）と 35g の銅（Cu）が混合され、単相の固溶体を形成した。この固
溶体が理想溶体であると仮定して、次の問いに答えよ。Au と Cu の原子量は、自分
で調べること。
(a) 何モルの固溶体ができるか。
(b) 金と銅のモル分率を求めよ。
(c) この固溶体の組成を、Cu-**wt.%Au のように、重量%で表せ。
(d) 混合のエントロピー変化（モルあたり）を求めよ。
(e) 混合による系全体のエントロピー変化を求めよ。
(f) 700℃における混合の自由エネルギー変化（モルあたり）を求めよ。
Au（金）と Cu（銅）の原子量は、それぞれ 196.97、63.546 である。
15
35
+
= 0.076 + 0.551 = 0.627 [mole]
196.97 63.546
(a)
n = n Au + nCu =
(b)
X Au =
n Au
= 0.121
n
X Cu =
nCu
= 0.879
n
€
€
(c) Au の重量分率は、
€
15
= 0.3
15 + 35
Cu-30wt%Au
(d)
(e)
ΔSmix = −R( X Au ln X Au + X Cu ln X Cu ) = −8.314 (0.121 ln0.121+ 0.879 ln0.879) = 3.07 [J mol −1 K −1 ]
€
ΔSmix × n = 1.92 [J K −1 ]
(f) 理想溶体であるので、
€
€
€
ΔGmix = −T ΔSmix = −973 × 3.07 = 2990 [J mol −1 ]

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