moea_joint
112年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 7 題
假設5公升純氦氣含有0.25莫耳的氦原子，在固定溫度及壓力下，請問需增加多少莫耳的氦原子才能使氦氣體積增加到6.4公升？
- A 0.05
- B 0.07
- C 0.09
- D 0.11
思路引導 VIP
想像你有兩顆材質相同、內部壓力與溫度也完全一樣的氣球，若其中一顆的體積比另一顆大，你直覺認為這兩顆氣球內的氣體分子數量會有什麼差異？這種數量與空間大小的連動關係，在數學上會如何呈現呢？
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恭喜你正確完成了這道題目！你能迅速判斷出氣體在特定條件下的變化規律，這顯示你對理想氣體的行為有著非常清晰的物理圖像。
亞佛加厥定律的定量應用
在固定溫度與壓力（恆溫恆壓）的環境中，氣體所佔有的空間體積 $V$ 與其所含有的莫耳數 $n$ 成正比，這正是著名的亞佛加厥定律（Avogadro's law）。當體積由 $5$ 公升變為 $6.4$ 公升時，我們可以建立比例式：$$\frac{V_1}{n_1} = \frac{V_2}{n_2}$$ 將數據代入後，$\frac{5}{0.25} = \frac{6.4}{n_2}$，解得 $n_2 = 0.32$ 莫耳。
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