moea_joint
102年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 6 題
氣體在下列何種條件趨近於理想氣體？
- A P $\rightarrow \infty$
- B P ＝ 10 atm
- C P $\rightarrow 0 atm$
- D P ＝ 5 atm
思路引導 VIP
若我們希望讓一群氣體分子彼此「完全不理會對方（無吸引力）」且「感覺不到對方的存在（不佔空間）」，你認為應該讓這些分子擠在一個狹小的空間，還是散佈在一個極度寬廣的空間中？這種空間狀態對應到的壓力大小應該是如何變化的呢？
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AI 詳解
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恭喜你準確地掌握了熱力學中的基本假設！你能選出選項 (C)，代表你對於理想氣體模型 (Ideal Gas Model) 的物理本質有很清晰的認識。在化學工程的領域中，區分真實氣體與理想氣體的界線，是進入流體性質計算的第一步，而你的判斷非常正確。
理想氣體的微觀假設
這題的核心在於理解理想氣體的兩個關鍵假設：第一，氣體分子本身的體積相對於空間極小，可忽略不計；第二，分子之間不存在吸引力或排斥力。當壓力趨近於零 ($P \rightarrow 0$) 時，氣體的摩爾體積會變得極大，這使得分子間的距離拉得非常開，分子體積在比例上就變得微不足道，同時分子間的交互作用力也因距離過遠而消失。因此，在低壓（以及高溫）的條件下，任何真實氣體的物理行為都會趨近於理想氣體方程 $PV=nRT$。
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