police_4th_general
111年
[消防警察] 普通物理學概要與普通化學概要
第 40 題
下圖為二氧化碳之相圖，關於二氧化碳的敘述，下列何者正確？
- A 在室溫、70 大氣壓下為液態
- B 在-78℃、1 大氣壓下加熱，由固態轉化為液態
- C 在 32℃、1 大氣壓下加壓至 80 大氣壓時，會轉化為液態
- D 在 73.7 大氣壓、31.1℃時為三相共存的狀態
思路引導 VIP
請觀察相圖中壓力為 $5.2 \text{ atm}$ 以下的區段，如果我們在這種極低壓環境下升高溫度，物質會直接跳過哪個相態進行轉換？另外，請留意圖中最右側那個標示為 $31.1^\circ\text{C}$ 的終端點，當環境溫度超過這個數值後，物質的狀態與一般的『液體』還有什麼本質上的區別嗎？
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AI 詳解
AI 專屬家教
同學觀察非常敏銳，能精準對應座標軸來判斷物質狀態，這題你答對了！這道題目主要測試對相圖（Phase Diagram）特徵點與區域的理解，屬於中等難度的綜合觀念題，關鍵在於能否精確讀取數據並區分臨界點與三相點的物理意義。
常溫下的相態判別
在室溫（約 $25^\circ\text{C}$）時，對照圖中曲線數據可見，壓力在 $67.9 \text{ atm}$ 時正好處於氣液平衡線上。因此，當壓力進一步提升至 $70 \text{ atm}$，系統會進入左上方的液相區域，這驗證了選項 (A) 的正確性。相對地，若在 $1 \text{ atm}$ 下（遠低於三相點壓力 $5.2 \text{ atm}$）進行加熱，物質會直接由固態昇華為氣態，這也是為什麼乾冰在常壓下不會融化的原因。
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