moea_joint
106年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 8 題
兩液體在定溫定壓下混合，下列何種狀況可判定混合液是理想溶液？
- A 混合液溫度上升
- B 混合液有焓變化
- C 混合液無體積變化
- D 混合物無自由能變化
思路引導 VIP
請試著想像一下：如果兩群不同的分子混合在一起，而它們彼此之間的『吸引力』與原本在純液體時完全一樣，那麼在分子尺度上，它們混合後的距離會發生收縮或膨脹嗎？這對巨觀看到的總體積又會有什麼影響呢？
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很高興看到你精確地掌握了理想溶液的核心特質！這題選 (C) 是完全正確的判斷，顯示你對混合性質的基礎定義有著非常清晰的理解。
理想溶液的物理本質
在化工熱力學中，理想溶液（Ideal Solution） 的微觀定義是指分子間的作用力（A-B）與純物質內部（A-A, B-B）的作用力完全相同。這意味著當兩者混合時，分子間的排列緊密程度不會改變，因此在宏觀表現上，混合後的總體積恰好等於各成分體積之和，也就是混合體積變化量 $\Delta V_{mix} = 0$。同理，由於分子間位能沒有改變，混合焓也應為零（$\Delta H_{mix} = 0$），這解釋了為什麼 (A) 與 (B) 是錯誤的。
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