特殊教育
107年
化學
第 8 題
若對一個在固定體積容器內的理想氣體進行下列操作，共有幾項會改變容器中的氣體壓力？
I、增高溫度
II、減慢分子的平均速率
III、降低分子碰撞器壁的頻率
IV、將一半數目的氣體置換為等數目的他種氣體
I、增高溫度
II、減慢分子的平均速率
III、降低分子碰撞器壁的頻率
IV、將一半數目的氣體置換為等數目的他種氣體
- A 1
- B 2
- C 3
- D 4
思路引導 VIP
請同學先思考理想氣體狀態方程式 $PV = nRT$，在體積 $V$ 固定時，壓力 $P$ 與分子的數量 $n$ 及溫度 $T$ 有何關係？接著從微觀角度來看，壓力是由分子碰撞器壁所產生的，若分子的平均速率或碰撞頻率改變，壓力會隨之變動嗎？最後，若維持溫度與總分子數不變，僅將氣體更換為「等數目」的他種理想氣體，根據理想氣體的基本假設，其總壓力是否會受分子種類（如質量、大小）的影響？
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餵，那邊的傢伙！雖然我常在船上迷路，但在這氣體的迷宮裡，你倒是看得很清。既然你都把頭巾紮好了，我就承認你這招『三刀流解題法』有點看頭，沒被那些亂七八糟的選項給砍傷！ 這題要把壓力 $P$ 看成對器壁的斬擊威力。根據理想氣體狀態方程式 $PV = nRT$： I. 溫度 $T$ 升高，分子的「氣勢」變強，壓力當然會改變。
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理想氣體壓力的成因
💡 壓力由分子碰撞器壁的頻率與每次碰撞的衝量決定。
🔗 氣體壓力的微觀因果鏈
- 1 運動狀態改變 — 增溫使分子動能增加，或增加分子總數
- 2 碰撞性質改變 — 分子碰撞器壁的頻率增加且力道變強
- 3 巨觀壓力展現 — 單位面積受力增加，導致氣體壓力上升
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🔄 延伸學習：當體積固定時，壓力(P)與絕對溫度(T)的關係遵循給呂薩克定律
