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固液平衡について実験の考察でいろいろ考えていたら頭が混乱してきたので質問しま...

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ID非公開さん

2019/5/2515:38:48

固液平衡について実験の考察でいろいろ考えていたら頭が混乱してきたので質問します。固液平衡は、凝固と溶解の速度が同じで見かけ上変化が見られない状態をさします。では、ある液体を冷却して凍り始めて全てが固体

になるまでの温度一定の状態は平衡と言えるのですか?固体になったということは、凝固の方が溶解の速度より早かったということでそれは平衡ではないのでは?と考えるようになってしまいました....、それとも固液平衡の状態はある一点のことを指すのですか?

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hta********さん

2019/5/2516:46:21

>固体になったということは、凝固の方が溶解の速度より早かったということでそれは平衡ではないのでは?と考えるようになってしまいました

すばらしい。まさにその通りです。平衡ではありません。

周りから熱を奪われる場合、必ず0℃より低い部分ができています。
例えば製氷皿で出来かけの氷を見たら必ず壁面から凍っていると思いますが、氷の外側の部分は0℃より低い状態になっています。
溶ける場合も壁面に水ができ、その壁面近くは0℃より高い状態になっています。

全体が0℃の氷と水の共存系は平衡状態で、水と氷の増減はありません。
その状態を実際に実現するには、周囲からの伝熱を0にしなければならず、つまり周りも0℃でなければ実現できません。

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    質問者

    ID非公開さん

    2019/5/2517:00:01

    回答ありがとうございます!さっきまであれこれ考えていましたが、スッキリしました。
    少し疑問に思ったのですが、水などの純溶媒は凝固点になった瞬間周りからの熱の出入りをなくすとたぶん、温度変化もなくずっと平衡が保たれると思うのですが、溶液の場合、凍り始めてすぐ断熱するとその後どうなると思われますか?

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