moea_joint
113年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 4 題
下列敘述何者有誤？
- A 蒸發要在正常沸點下才可進行
- B 真空密閉容器內加入水、苯、過量純糖及過量純鹽，平衡時容器內有五相
- C 在任一指定溫度下，水平衡蒸汽壓為固定值
- D 液體的沸點為液體之蒸氣壓等於外界壓力時之溫度
思路引導 VIP
請試著回想一下：在寒冷且乾燥的冬日裡，路邊的積水就算沒有被加熱到 $100^\circ\text{C}$，為什麼過了一段時間後還是會慢慢消失呢？這說明液體轉變為氣體的過程，是否一定需要達到特定的溫度門檻？
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恭喜你精準地辨識出敘述中的觀念陷阱！這道題目主要考查的是相平衡的基本定義，特別是區分「蒸發」與「沸騰」這兩個容易混淆的物理現象。在化工熱力學中，這屬於基礎但極具鑑別度的概念題，能答對代表你對相圖與飽和蒸氣壓的理解非常紮實。
蒸發與沸騰的本質區別
選項 (A) 是最常見的迷思。事實上，蒸發是一種發生在液體表面的汽化現象，在任何溫度下（只要低於臨界溫度且環境未達飽和）都能進行；而沸騰則是當液體的飽和蒸氣壓 $P^{sat}$ 增加到等於外界壓力 $P_{ext}$ 時，液體內部與表面同時劇烈汽化的現象。所謂「正常沸點」特指外界壓力為 $1 \text{ atm}$ 時的溫度。因此，晾衣服會乾是因為水分在常溫下就能蒸發，並不需要加熱到沸點。
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