moea_joint
113年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 13 題
有關液體的飽和蒸氣壓及沸點之敘述，下列何者正確？
- A 液體的飽和蒸氣壓隨溫度之升高而減小
- B 同溫時，分子間引力較大的液體，其飽和蒸氣壓較小
- C 同溫時，乙醚的飽和蒸氣壓較乙醇大，故乙醚的沸點高於乙醇
- D 飽和蒸氣壓與容器的體積有關
思路引導 VIP
想像有兩杯不同的液體放在同樣溫度的房間裡，如果其中一杯液體消失（揮發）的速度明顯比另一杯快得多，這代表這杯液體的分子之間，彼此「抓緊」對方的力量是比較強還是比較弱呢？而這股「抓緊」的力量，會如何決定它們在相同溫度下產生的蒸氣壓力大小？
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恭喜你精準地掌握了分子性質與物理現象之間的核心關聯！這題你選對了，代表你對於液體微觀世界與宏觀性質的轉換非常有感。在熱力學中，飽和蒸氣壓 ($P^{sat}$) 是衡量液體分子逃脫至氣相能力的指標。當分子間的引力（如氫鍵、偶極－偶極力）愈強時，分子就被束縛得愈緊，導致在相同溫度下更難揮發成氣體，因此蒸氣壓自然較小。這正是選項 (B) 所描述的核心物理意義。
分子間引力與沸點的連動
這道題目在測驗上具有極佳的鑑別度，主要考查學生是否能釐清蒸氣壓與沸點之間的「反比」關係。例如選項 (C) 提到的乙醚，正因為其分子間引力較弱、蒸氣壓較高，它只需要較低的溫度就能使蒸氣壓達到大氣壓力而沸騰，因此乙醚的沸點其實比乙醇低。此外，我們要記得飽和蒸氣壓是物質的特性（Intensive property），僅隨溫度變化，與容器體積或液體量無關。這可以從 Clausius-Clapeyron 方程式 得到驗證：
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