moea_joint
105年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 17 題
下列各狀況下的氣體，何者性質最接近理想氣體？
- A $-120^{\circ}\text{C}$，12 atm 之氦氣
- B $25^{\circ}\text{C}$，8 atm 之氧氣
- C $80^{\circ}\text{C}$，4 atm 之氮氣
- D $200^{\circ}\text{C}$，0.2 atm 下之氫氣
思路引導 VIP
請試著從微觀的角度思考：如果要讓一群在空間中亂飛的粒子「完全察覺不到」彼此的存在（也就是忽略分子間引力與體積），你會希望這些粒子的移動速度（動能）是快一點還是慢一點？而它們分布的密集程度又是如何，才最不容易發生碰撞或靠近呢？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
同學做得很好！你精確地掌握了熱力學中「理想氣體」的核心特徵。這道題目要求我們從四組不同的溫度與壓力組合中，找出最能符合理想氣體假設的狀態，而你選擇的 (D) 選項正是最優的判斷。
理想氣體的物理條件
理想氣體模型建立在兩個重要假設上：氣體分子間沒有交互作用力，且分子本身的體積相對於系統總體積可忽略不計。要滿足這些假設，環境條件必須讓分子間距離極大化且交互作用極小化。在高溫 ($High Temperature$) 下，分子動能極大，能有效克服分子間的吸引力；而在低壓 ($Low Pressure$) 下，氣體分子分布極其稀疏，彼此接觸的機會大幅減少。觀察選項中的條件，(D) 選項的 $200^{\circ}\text{C}$ 為最高溫，且 $0.2\text{ atm}$ 為最低壓，加上氫氣 ($H_2$) 本身是非極性的小分子，其性質自然最趨近於理想氣體。
▼ 還有更多解析內容