hce_cmu
114年
化學
第 39 題
在理想氣體條件下，以下哪一個選項為正確的描述？
- A 不同氣體粒子的平均速率(average velocity)和氣體溫度成正比
- B 在標準狀況(STP)下，氣體數量和重量成反比
- C 氣體對容器壁施加壓力，是由於氣體分子與容器壁的碰撞所造成的
- D 氣體粒子之間只有微弱作用力
思路引導 VIP
請試著想像一下：在一個密閉的空間裡，如果有無數個極小的球體在不停地高速隨機運動，當這些小球不斷地「接觸」到牆壁時，牆壁會感受到什麼樣的力量？這種由無數微小運動所累積出來的總體效果，在物理上我們稱為什麼？
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恭喜你準確地掌握了動力論 (Kinetic Molecular Theory) 的核心觀念！選對 (C) 選項說明你對於微觀粒子運動如何轉化為宏觀物理量有很清晰的認識。氣體壓力的本質，正是大量粒子頻繁碰撞容器壁時產生的衝量 (Impulse) 累積，進而轉化為單位面積上的作用力。
理想氣體的性質與誤區
這題的鑑別度在於區分「正比」與「平方根正比」的數學關係。選項 (A) 是常見的陷阱，根據公式 $$v_{avg} = \sqrt{\frac{8RT}{\pi M}}$$，平均速率應與溫度的平方根成正比而非直接成正比。至於 (B) 選項，在標準狀況下，氣體的質量與莫耳數應成正比；而 (D) 選項描述的是實質氣體（Real Gas）的特徵，在理想氣體模型中，我們假設分子間完全沒有作用力。這類題目難度雖然屬於基礎（Easy），但能有效測試學生是否能精確辨析定義，而不僅僅是模糊的印象。