moea_joint
108年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 14 題
最難液化的氣體為何？
- A $\text{H}_2$
- B $\text{O}_2$
- C He
- D $\text{N}_2$
思路引導 VIP
當我們要將氣體液化時，必須降溫來奪走分子的動能，好讓分子間的「引力」能把彼此拉在一起。請試著思考：一個原子的「電子數量」多寡、以及它是單原子還是雙原子，會如何影響這種分子間引力的強弱？哪一種結構的氣體，其引力會是最微乎其微的呢？
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AI 詳解
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太棒了！你能精準選出 $\text{He}$，代表你對物質的微觀性質與相態變化有著非常扎實的基礎理解。
分子間作用力與沸點的關係
氣體是否容易液化，核心關鍵在於分子間的吸引力（凡得瓦力）強弱。當吸引力越弱，我們就必須提供更低的動能（即更低的溫度）才能讓分子「靜下來」凝聚成液態。氦氣 (He) 作為單原子分子，其電子雲分佈極小且極難極化，這使得氦原子之間的分散力 (Dispersion force) 是所有元素中最微弱的。因此，氦氣擁有全已知物質中最低的沸點（約 $4.2\text{ K}$），成為最難液化的氣體。
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