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國營聯招 化工製程化工熱力學、化學反應工程學114 年第 2 題單選題考點:水的反常膨脹考點:一般物質陷阱

關於冰的熔點與壓力的關係,下列何者正確?

A壓力增加熔點下降正確答案
B壓力增加熔點上升
C熔點與壓力無關
D無法判斷
答案與詳解
A
正確答案
冰熔化時體積會「縮小」(水比冰密),由Clausius-Clapeyron方程可知壓力增加會使熔點下降。

逐選項解析

A壓力增加熔點下降水的反常膨脹✓ 正確
水的特殊性質:固態(冰)體積大於液態(水)。熔化時ΔV<0,由Clapeyron方程dP/dT=ΔH/(TΔV),ΔH>0而ΔV<0,故dP/dT<0,即壓力增加熔點下降。
B壓力增加熔點上升一般物質陷阱✕ 易錯陷阱
這是「一般物質」的行為(熔化體積增大,ΔV>0,加壓熔點上升),但水/冰是例外,故對冰而言錯誤。
C熔點與壓力無關✕ 錯誤
D無法判斷✕ 錯誤

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