ast_essay
115年
化學
第 27 題
📖 題組：
26-28題為題組 圖 11 為某純物質的相圖。圖 12 則為一個用來研究此物質的相變所使用的裝置示意圖，其中具有可上下移動的活塞，另有固定的卡榫可限制阻擋活塞再向上移動。活塞上方承受的外界壓力為 $P_{ext}$。
26-28題為題組 圖 11 為某純物質的相圖。圖 12 則為一個用來研究此物質的相變所使用的裝置示意圖，其中具有可上下移動的活塞，另有固定的卡榫可限制阻擋活塞再向上移動。活塞上方承受的外界壓力為 $P_{ext}$。
承上題。若某物質在液-氣共存的兩點 x 與 y，在 x 點時的氣體莫耳數為 $n_x$，溫度升高至 y 點時，其氣體莫耳數為 $n_y$，則 $n_x$ 與 $n_y$ 的大小關係為何？（2分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
考查理想氣體方程式及相圖。在液-氣共存線上，溫度升高（由 x 到 y），物質的飽和蒸氣壓會增加（$P_y > P_x$）。既然活塞已經頂住卡榫（體積 $V$ 固定），由理想氣體方程式 $n = \frac{PV}{RT}$ 來分析：雖然溫度 $T$ 上升會使分母變大，但飽和蒸氣壓 $P$ 隨溫度的上升呈指數增加（增幅遠大於溫度絕對值的增幅）。因此 $P/T$ 比值會變大，導致氣相莫耳數增加。更直觀地說，在密閉恆容容器中升溫，液體會繼續蒸發以達到更高的新平衡蒸氣壓，故氣體變多，即 $n_y > n_x$。