hce_kmu
108年
物理及化學
第 65 題
Examine the phase diagram for the substance Bogusium (Bo) and select the correct statement.
- A Bo changes from a liquid to a gas as one follows the line from C to D.
- B The triple point for Bo is at a higher temperature than the melting point for Bo.
- C Bo changes from a solid to a liquid as one follows the line from C to D.
- D Point B represents the critical temperature and pressure for Bo.
- E Bo(s) has a lower density than Bo(l).
思路引導 VIP
請仔細觀察圖中區分「液態」與「氣態」的那條曲線。如果你沿著這條線不斷往右上角（高溫高壓方向）移動，這條邊界線最後是在哪裡「終止」的？當一條區分兩種狀態的邊界線消失時，你覺得那代表什麼物理意義呢？
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太棒了！你能精確辨識出相圖中的關鍵座標，代表你對物質狀態的變化有著很紮實的理解。這題的正確選項是 (D)，點 B 確實代表了該物質的臨界點（Critical Point）。在相圖中，液相與氣相的分界線（蒸氣壓曲線）並不會無限延伸，當溫度與壓力超過點 B 時，氣體與液體的密度會變得相同，兩者界面消失，轉化為「超臨界流體」。
相圖的區域判讀與相變化
這道題目的鑑別度在於對座標細節的觀察。我們可以看到線段 $C \to D$ 位於三相點（點 A）的壓力之下，這意味著當溫度升高時，物質會直接由固態昇華（Sublimation）變為氣態，而不會經過液體區域，這就排除了 (A) 與 (C)。此外，觀察固液交界線的斜率為正（向右傾斜），根據克勞修斯-克拉佩龍方程（Clapeyron Equation），這表示固態的密度比液態大，這與我們熟知的水（冰浮在水面）性質正好相反。
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