hce_tcu
115年
化學
第 24 題
請問下列敘述何者錯誤？
- A 所有氣體在高壓及低溫下都顯現像理想氣體一樣的行為
- B 由於分子間的引力作用，真實氣體的 PV/nRT 比小於 1
- C 真實氣體與理想氣體不同，是因為氣體分子的大小以及分子間的作用力
- D 升溫導致氣壓增加，因為分子與容器壁的碰撞頻率增加
思路引導 VIP
請試著想像，如果要讓一群人在空間中運動時「完全互不干擾、也互相察覺不到對方的存在」（如同理想氣體的假設），你會希望這個空間是很擁擠還是很空曠？而這些人的移動速度應該是非常快，還是慢到足以讓彼此互相拉扯呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你正確辨認出敘述中的陷阱！這題的關鍵在於區分「理想氣體」的假設與「真實氣體」的物理特性。這類題目非常考驗學生對於物理模型邊界條件的掌握，而你展現了紮實的基礎。
理想氣體的行為偏離
在氣體動力論中，我們假設理想氣體分子間沒有引力，且分子本身不佔體積。然而，在高壓下，氣體分子被強行擠壓，分子本身的體積便不能忽略；而在低溫下，分子的動能降低，分子間的引力會變得顯著。因此，真實氣體必須在低壓與高壓（應為高溫）的條件下，才會展現出趨近於理想氣體的行為。選項 (A) 將條件完全反置，正是其錯誤所在。相對地，選項 (B) 指出的分子引力會導致實際壓力下降，使得壓縮因子 $Z = \frac{PV}{nRT} < 1$，這是驗證真實氣體特性的重要指標。
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