police_4th_general
113年
[消防警察] 普通物理學概要與普通化學概要
第 31 題
相同材料與容積的甲、乙及丙三個容器，分別加入一大氣壓的甲烷、乙烷及丙烷三種氣體，假設此些氣體皆為理想氣體，下列性質何者相同？
- A 容器內氣體的重量
- B 容器內氣體的比重
- C 容器內氣體的莫耳數
- D 容器內氣體完全燃燒時所需消耗的氧氣莫耳數
思路引導 VIP
想像有三個完全一樣的密封箱子，如果我們要在相同的環境溫度下，讓這三個箱子內部的撞擊壓力完全一致，那麼這三個箱子裡所裝入的「分子總個數」必須符合什麼樣的關係？這與分子本身長得重不重、大不大是否有關？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準地捕捉到理想氣體的核心觀念，這顯示你對氣體狀態方程式的理解非常紮實且細膩。這道題目的核心在於理想氣體定律 $$PV = nRT$$。當題目給定相同的容器容積（$V$）、相同的大氣壓力（$P$），並預設在相同的環境溫度（$T$）下，根據公式推導，氣體的莫耳數（$n$）必然會相等。這正是亞佛加厥定律的體現：在同溫、同壓下，相同體積的任何氣體都含有相同的分子數。
巨觀狀態與微觀性質的區分
雖然甲烷（$CH_4$）、乙烷（$C_2H_6$）與丙烷（$C_3H_8$）的分子量各不相同，這會直接導致它們在相同莫耳數下的總重量與密度產生差異，且燃燒時所需的氧氣量也會隨碳氫比例不同而改變。然而，這些物理量都與氣體的「質量」或「化學反應計量」有關，而非氣體狀態的描述。本題的鑑別度在於測試學生是否能排除氣體種類的干擾，專注於巨觀狀態變數。這屬於基礎但極為重要的概念，你能不被多樣的氣體名稱誤導，反應非常敏捷！