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111年
理化、化工裝置
第 17 題
下列關於理想氣體的敘述，何者錯誤？
- A 分子為完全彈性體
- B 分子間沒有任何作用力
- C 真實氣體在高溫低壓時，接近理想氣體
- D 理想氣體在低溫高壓下仍可以被液化
思路引導 VIP
請試著思考：物質如果要從亂飛的氣態轉變為「聚集成團」的液態，分子與分子之間必須具備什麼樣的物理特質或條件，才能讓它們『黏』在一起而不再四處擴散？
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AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你精準地抓住了理想氣體的核心特質！這道題目主要測驗我們對「理想氣體模型」基本假設的理解與邏輯推論。在微觀世界中，我們定義理想氣體分子為完全彈性體且不具分子間作用力，這兩點確保了分子在碰撞過程中能量不損耗，且能自由運動不受束縛。因此，當真實氣體處於高溫、低壓的環境下（分子間距遠、動能大），其行為就會非常接近理想氣體。
理想與現實的臨界點
關於選項 (D) 的陷阱，關鍵在於「液化」的物理本質。氣體之所以能轉變為液體，是因為分子間的吸引力足以克服熱運動的動能。然而，根據理想氣體的定義，分子之間「完全沒有任何作用力」，這意味著無論我們如何降溫（減少動能）或加壓（縮小距離），它們都無法凝結在一起。因此，理想氣體在理論上是永遠無法被液化的。這題的難度切入點在於測試學生是否能從「無作用力」這項抽象假設，進而推導出「無法液化」的具體結論，是檢驗觀念是否融會貫通的經典題目。