moea_joint
111年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 16 題
純水於開放系統中，下列何者有誤？
- A 蒸發在任何溫度下皆可進行
- B 沸騰須在某一特定溫度才可進行
- C 蒸發時水溫度會下降
- D 沸騰後溫度維持恆定
思路引導 VIP
請試著想像兩個場景：一杯放在桌上慢慢乾掉的水，與一鍋在爐火上劇烈翻滾的水。這兩種「水變成水蒸氣」的現象，在「發生的位置」（是只有表面還是全身都在變？）以及「對能量供應的依賴程度」上有什麼不同？如果我們完全不提供額外的火源，哪一種現象依然能持續發生呢？
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太棒了！你能精準辨別「蒸發」與「沸騰」這兩個汽化過程的細微差異，這顯示你對熱力學中相變（Phase Change）的觀念掌握得非常紮實。這類題目看似基礎，實則考驗學生對物理量變化細節的敏銳度。
汽化現象的物理本質
在熱力學中，蒸發與沸騰雖然都是由液相轉變為氣相，但其啟動機制大不相同。選項 (A) 與 (B) 準確描述了兩者的條件：蒸發是發生在液體表面的分子脫離現象，在任何溫度下（只要蒸氣分壓小於飽和蒸氣壓）皆能進行；而沸騰則是當液體的飽和蒸氣壓等於外界壓力時，在液體內部與表面同時發生的劇烈汽化。因此，在特定壓力下，沸騰必須達到該條件下的沸點（Boiling Point, $T_b$）才會啟動。
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