一般警察人員考試四等考試-消防警察人員類別普通物理學概要與普通化學概要111 年第 24 題單選題
在 5 公升的容器中盛有氮氣,其壓力為 50 atm。若欲使壓力減為 8 atm,在溫度不改變的情形下,則須釋放出多少比例的氮氣?
D正確答案
等溫等體積下,壓力與莫耳數成正比,釋放比例 = (50-8)/50 = 84%。
為什麼答案是 D
等溫等體積下 P₁/P₂ = n₁/n₂,剩餘莫耳數比例 = 8/50 = 16%,釋放比例 = 1 - 16% = 84%。
載入中…
完整詳解
Pro · 無限重點 等溫等體積下,壓力與莫耳數成正比,釋放比例 = (50-8)/50 = 84%。
同 T、同 V 下 P ∝ n,剩餘比例 = 8/50 = 16%,釋放 = 84%。
逐選項分析
A✕
47% 無明確計算依據,可能是考生亂猜或誤算。正確應以 P∝n 直接比例計算。
B✕ 陷阱
63% 可能來自混淆比例關係(如 (50-8)/(50+何值))。陷阱在於沒掌握「等溫等體積下 P 與 n 成正比」這個核心。
C✕ 陷阱
77% 為常見干擾選項,可能來自錯用 PV=nRT 時計算失誤。正解只需 42/50=0.84。
D✓ 正確
等溫等體積下 P₁/P₂ = n₁/n₂,剩餘莫耳數比例 = 8/50 = 16%,釋放比例 = 1 - 16% = 84%。
理想氣體定律應用情境
| 固定條件 | 變動關係 | 公式 | 本題應用 |
|---|
| T、V 固定 | P ∝ n | P₁/P₂ = n₁/n₂ | ✅ 本題 |
| T、n 固定 | P ∝ 1/V | P₁V₁ = P₂V₂(波以耳) | — |
| P、n 固定 | V ∝ T | V₁/T₁ = V₂/T₂(查理) | — |
| n 固定 | PV/T = 常數 | P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂(合併) | — |
題目問「釋放出多少比例」不是「剩餘多少比例」。算出 8/50 = 16% 後,必須再用 1 - 16% = 84%。粗心考生容易看到 16% 附近的選項就選,或計算 (50-8)/50 後忘記這就是釋放比例。