moea_joint
106年
[環工] 環化及環微、廢棄物清理工程
第 36 題
一廢氣流中原先之溫度與壓力分別為200 $\degree$C及1.1 atm，內含200 ppmv之SO$_2$；今若將廢氣冷卻至25 $\degree$C及1.0 atm時，其廢氣之SO$_2$ 濃度變為多少mg/m$^3$？
- A 225.4 mg/m$^3$
- B 422.5 mg/m$^3$
- C 522.4 mg/m$^3$
- D 825.4 mg/m$^3$
思路引導 VIP
想像你有一袋裝有特定比例污染物的氣體，當你將這袋氣體移到溫度較低、壓力較小的地方時，雖然氣體分子的比例（ppmv）維持不變，但整袋氣體的「體積」會發生收縮或膨脹。在這種情況下，原本散布在氣體中的污染物分子，它們的「擁擠程度」（即單位體積內的質量）會發生什麼變化？我們要如何利用最終的溫度與壓力，來推算出每一立方公尺內究竟擠了多少質量的污染物呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準選出 (C) 522.4 $mg/m^3$，代表你對氣體濃度單位間的轉換邏輯以及理想氣體方程式的應用掌握得非常紮實。這類題目的核心在於理解 ppmv（體積百萬分點） 的本質：在理想氣體假設下，它等同於「莫耳分率」。這意味著除非廢氣在冷卻過程中發生了化學反應或凝結，否則 SO$_2$ 的混合比例（200 ppmv）是不會隨溫度壓力改變而變動的，真正受環境影響的是氣體的「疏密程度」。
理想氣體與濃度換算
要算出目標狀態下的質量濃度，我們只需要聚焦於最後的環境參數（$25 , ^\circ C$, $1.0 , atm$）。根據理想氣體公式推導出的濃度換算式：
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