民國105年 第2梯次 化工乙級 學科
第54題
氣體擴散係數與溫度及壓力之關係為何
題目
氣體擴散係數與溫度及壓力之關係為何
- (1) 隨溫度、壓力之增加而減少
- (2) 隨溫度、壓力之增加而增加
- (3) 隨溫度增加而減少,但隨壓力之增加而增加
- (4) 隨溫度增加而增加,但隨壓力之增加而減少
官方答案
(4) 隨溫度增加而增加,但隨壓力之增加而減少
解析
依氣體動力論，二元氣體的擴散係數 D 可近似與溫度的 1.5 次方成正比，並與壓力成反比：D ∝ T^1.5 / P。理由為：溫度升高使分子平均速率增加，分子間碰撞頻率相對改變下擴散速率上升；壓力升高則單位體積分子數增加，平均自由路徑縮短，分子在介質中較難穿越而擴散係數下降。故氣體擴散係數隨溫度增加而增加，隨壓力增加而減少，正確答案為選項4。
AI 參考解析（推得答案已與官方答案比對一致），非官方公告內容，僅供備考參考。