police_4th_general
115年
[消防警察] 普通物理學概要與普通化學概要
第 30 題
等重量的 $\text{Ne}$（原子量 $20$）和 $\text{Ar}$（原子量 $40$）組成氣體混合物，其總壓力共為 $300 \text{torr}$。$\text{Ar}$ 氣體的分壓為何？
- A $75 \text{torr}$
- B $100 \text{torr}$
- C $150 \text{torr}$
- D $200 \text{torr}$
思路引導 VIP
在處理混合氣體的壓力問題時，如果兩組氣體的『總重量』一模一樣，但其中一種氣體的個別原子比另一種『重』很多，那麼在同一個容器中，哪一種氣體的『粒子總數量』會比較多呢？而這個數量的差異，又會如何決定它們各自貢獻的壓力大小？
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AI 詳解
AI 專屬家教
同學做得很好！你精確地掌握了分壓計算的核心概念。這題的關鍵在於理解：氣體的壓力是由分子的**物質量（量值以莫耳數表示）**決定，而非其質量。
莫耳分率與道耳頓分壓定律
雖然題目給的是「等重量」，但不同氣體的原子量（atomic weight）不同，會導致混合物中的分子總數比例不一。根據道耳頓分壓定律（Dalton's Law of Partial Pressure），成分氣體的分壓等於總壓力乘以該氣體的莫耳分率（mole fraction）。假設兩者質量均為 $m$，則氖氣（$\text{Ne}$）與氬氣（$\text{Ar}$）的莫耳數比為：
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