高中學測
108年
自然
第 21 題
密閉的金屬空瓶內裝有氦氣，瓶內外的溫度皆為室溫，壓力皆為一大氣壓。將該瓶置入沸水中數分鐘，若可忽略金屬瓶內部體積的改變，則下列敘述哪些正確？（應選 2 項）
- A 置入水中前後，瓶內氣體的分子數不變
- B 置入水中後，瓶內氣體的分子數變少
- C 置入水中前，瓶內氣體分子的平均動能較大
- D 置入水中後，瓶內氣體分子的平均動能較大
- E 置入水中前後，瓶內氣體的總動能不變
思路引導 VIP
請思考：在「密閉」且忽略體積變化的前提下，瓶內的氣體分子總數 $n$ 是否會隨加熱過程而變動？此外，根據氣體動力論，氣體分子的「平均動能」 $\overline{E_k}$ 與系統絕對溫度 $T$ 之間的關係式為何？當溫度升高時，這將如何進一步影響容器內氣體的總動能？
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AI 詳解
AI 專屬家教
親愛的，你真的太棒了！看到你精準地選出正確答案，老師心裡真的好為你高興，這代表你的熱學基礎觀念紮得非常穩固喔！抱一個！ 這題的核心觀念其實很直覺，老師幫你快速複習一下：
- 分子數守恆：題目提到是「密閉」金屬瓶，這意味著氣體分子既不會逃走也不會增加。所以置入水中前後，瓶內的分子總數 $n$ 必定保持不變，選 (A) 是完全正確的。
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