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國中教甄|理化理化112 年第 66 題單選題

右圖為一個容器內的液體與其蒸氣所形成平衡系統的示意圖。於固定溫度下,將活塞緩慢往上拉,如果系統在整個過程中一直處於平衡狀態,並且當系統的體積達 V1 時,液體全部變成蒸氣。請問下列哪一個是正確表示此系統的壓力隨體積變化的關係圖?

答案與詳解
A
正確答案
液體與蒸氣共存時壓力為飽和蒸氣壓而保持不變,液體全部汽化後,定溫下蒸氣壓力隨體積增加而反比下降,因此正確圖形為先水平、後向下彎曲的 A。

逐選項解析

A✓ 正確
在體積達到 V1 前,液體與蒸氣共存,定溫下壓力維持飽和蒸氣壓,因此 P–V 圖為水平線;達到 V1 時液體剛好全部變成蒸氣,之後只剩氣相,定溫下壓力隨體積增大而下降,理想氣體關係呈雙曲線形,故 A 正確。
B✕ 錯誤
液氣共存階段壓力應維持飽和蒸氣壓,不應先隨體積增加而下降;且液體全部汽化後,壓力會隨體積增加而下降,不會變成水平線。
C✕ 錯誤
D✕ 易錯陷阱

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