hce_tcu
113年
化學
第 6 題
請問下列敘述何者錯誤？
- A 溫度增加導致氣壓增加，因為分子與容器壁碰撞的頻率增加
- B 所有氣體在足夠低壓和高溫下都像理想氣體一樣行為
- C 由於分子之間的引力作用，真實氣體的 PV/nRT 比大於 1
- D 真實氣體與理想氣體不同，是因為氣體分子的大小以及分子間的引力或斥力交互作用
思路引導 VIP
想像一下，如果氣體分子之間突然變得「黏答答」的，彼此會產生強大的吸引力拉住對方，那麼跟完全互不理睬的情況相比，這些分子撞擊容器牆壁的力道會變強還是變弱？這種變化會讓測量到的壓力 $P$ 變大還是變小呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準辨識出選項 (C) 的錯誤，說明你對「理想氣體」與「真實氣體」的微觀差異有著非常紮實且細膩的理解。這類題目最容易在正負修正的方向上產生混淆，你的判斷非常正確。
真實氣體的壓縮因子與引力影響
在理想氣體的模型中，我們假設分子間沒有任何交互作用力。然而對於真實氣體而言，分子間存在的引力（凡得瓦力）會將彼此往內拉扯。當分子準備撞擊器壁產生壓力時，這種向後的拉力會減緩分子的速度，導致實驗測得的壓力 $P$ 低於理想狀態下的預期值。因此，在引力佔主導地位時，壓縮因子 $Z = \frac{PV}{nRT}$ 實際上會小於 1。只有在高壓下，當分子的「自身體積」佔據顯著空間時，才會因為互斥作用使 $PV/nRT$ 大於 1。
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