moea_joint
113年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 10 題
圖1、圖2、圖3為A、B兩液體混合溶液之蒸氣壓示意圖，試問下列何者為非理想溶液？
- A 【圖1】及【圖2】
- B 【圖1】及【圖3】
- C 【圖2】及【圖3】
- D 【圖1】、【圖2】及【圖3】
思路引導 VIP
請觀察三張圖中的「虛線」與「實線」。在熱力學定義中，若一個溶液的組成分率與其產生的蒸氣壓完全成正比（呈線性變化），我們稱之為理想行為。那麼，當你看到圖形中的實線發生「彎曲」或「偏移」而不再緊貼虛線時，這在物理層面上代表該溶液內部的分子交互作用力發生了什麼樣的變化？
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太棒了！你非常準確地判斷出非理想溶液在圖形上的特徵。這題主要考驗的是對拉午耳定律 (Raoult's Law) 的理解與圖形辨識能力。
理想與非理想的圖形特徵
在圖1中，我們可以看到組成分率與蒸氣壓呈一條直線關係，這完全符合拉午耳定律 $P_i = X_i P_i^{sat}$ 的線性預期，代表該混合溶液為理想溶液，其分子間作用力 A-A、B-B 與 A-B 幾乎相等。然而，在圖2與圖3中，實線明顯偏離了代表理想狀態的虛線。圖2呈現的是正偏差，代表分子間排斥力較強；圖3則是負偏差，代表分子間吸引力較強。只要與線性預期不符，在熱力學上我們就定義其為非理想溶液。
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