「蒸蒸」日上，「壓力」山大，蒸氣壓與溫度、沸點之關係之探討
| 專題名稱 | 「蒸蒸」日上，「壓力」山大，蒸氣壓與溫度、沸點之關係之探討 |
| 專題描述 | 我們以在生活中實際遇到的問題進行探討，將蒸氣壓進行深入了解並以蒸氣壓為本次專題的標題，並圍繞著蒸氣壓進行延伸，制定出多項關於蒸氣壓應用的實驗也就是實驗目的中的十項實驗 包括不同濃度食鹽水、糖水、冰醋酸水溶液、酒精水溶液、酸性水溶液以及鹼性水溶液在同樣壓力下（200mmHg）沸點的不同與變化；在壓力不同的的狀況下，逐次增加10mmHg並測量在此狀況下，相同濃度的蒸餾水（減少水中雜質所造成的誤差）、食鹽水以及雙氧水沸點的不同與變化。 在擬定完實驗且想好未來的實驗走向之後，我們也將實驗帶入生活，模擬廚房中每天都會使用到的各種調味料加入水中進行加熱，形成我們平時煮湯的感覺，藉此增加本實驗與生活的連結度與在生活上的應用。 |
| 隊伍名稱 | 火藥署ouo |
| 指導老師 | 羅陽青 |
| 參賽學生 | 吳定軒 林子容 吳又澄 |
| 序號 | 檔案 | 內容 | 上傳者 | 最後修改 |
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| 5 |  | 作者 張世民 來源 中南大學化學 化工學院 碩博士期刊論文 描述 對於恒溫恒外壓下純物質液體(內部)蒸發，如果氣泡中沒有空氣，則當氣泡中液體的蒸氣壓小於或等於外壓時，體系的帶參數的Gibbs自由能G_p隨氣泡半徑r的增加而無界增加，液體不可能蒸發；當氣泡中液體的蒸氣壓大於外壓時，G_p隨γ有一極大值，氣泡長大須翻越一能峰，所以液體難於蒸發。如果氣泡中有空氣，則當氣泡中液體的蒸氣壓小於或等於外壓時，G_p隨γ有一極小值，G_p隨γ的增加和減小而無界增加，液體也不可能蒸發；當氣泡中液體的蒸氣壓大於外壓而小於某一壓力P_m時，G_p隨γ有一極小值和一極大值，氣泡長大先是進入一能穀，然後翻越一能峰，並且氣泡中液體的溫度或蒸氣壓越高，能峰越矮，液體蒸發越容易；當氣泡中液體的蒸氣壓達到P_m時，能峰的高度變為零，氣泡迅速膨脹而破裂，沸騰發生。氣泡中空氣越少，液體過熱程度越大。 | 吳定軒 | 2023/9/27 下午 10:10:55 |
| 4 | | 作者 張世民 來源 中南大學化學 化工學院 碩博士期刊論文 描述 對於常溫和常外壓條件下純液體的蒸發，不論氣泡內有無空氣，氣泡內液體蒸氣和氣泡外液體的相平衡總是一種穩定平衡，然而，力學平衡則不然。如果氣泡內沒有空氣，則當氣泡內液體蒸氣壓小於或等於外壓時，氣泡和液體不能達成力學平衡；當氣泡內液體蒸氣壓大於外壓時，氣泡和液體也只能達成一非穩定的力學平衡。如果氣泡內有空氣，則當氣泡內液體蒸氣壓小於或等於外壓時，氣泡和液體能達成一穩定的力學平衡；當氣泡內液體蒸氣壓大於外壓時，氣泡和液體可達成一非穩定的力學平衡，或不能達成力學平衡。 | 吳定軒 | 2023/9/27 下午 10:10:41 |
| 3 | | 作者 林振文 來源 臺灣農藥科學 (Taiwan Pesticide Science) 6：37-47 (2019) 描述 農藥蒸氣壓應用於環境安全評估，也是化學農藥原體登記所必須要提交審查的重要理化性質之一。傳統上使用飽和蒸氣壓法較耗時間，而利用熱重分析儀（Thermogravimetric Analyzer，TGA）蒸散速率與蒸氣壓間的關聯性，可以在短時間內分析計算蒸氣壓。本研究中採用快速且準確的TGA，以持溫熱重法驗證8種農藥的蒸氣壓，並與農藥性質資料庫（Pesticides Properties DataBase，PPDB）中的蒸氣壓值進行比較，發現8種農藥中只有極低蒸氣壓的益達胺差異較大，其他7種農藥則具一致性，此方法不需化學物質的定量分析，並可推算不同溫度下的蒸氣壓，顯示持溫熱重法優於傳統的氣體飽和法，是一種容易建立的蒸氣壓量測標準方法，並具有快速、省人力、低花費、簡單的優點。 | 吳定軒 | 2023/9/27 下午 10:09:28 |
| 2 | | 作者 李健； 鍾瑞永 ； 楊清富 來源 農業機械學刊 第 23 卷 第 1 期 2014 年 3 月 描述 本研究提出一個低成本之乾濕球濕度計的設計，其採用小顆且低成本的半導體溫度感測頭及低階微控制器。利用微控制器在極短間隔時間內對溫度感測器作超取樣量測獲得大量數據，再將資料轉化成高解析度且低雜訊的量測值，量測值經標準溫度計校正後可達到精度±0.1℃以內。由於濕球溫度探頭尺寸極小為5x5x4mm^3，因此可利用0.35W耗電量且25x25mm^2截面積之微型風扇進行通風。在濕度快速演算部分，推導出飽和蒸氣壓五階多項式近似公式，使得演算能在一般低成本微控制器中快速執行。根據與Goff-Gratch公式的誤差分析，在0℃～55℃溫度範圍內以此方法得到相對濕度準確度能達到±0.02以內，而蒸氣壓差準確度則在±0.002mbar以內，其計算速度及準確度皆優於一般常用的馬格努斯式子。藉由微控制器的編程，濕度計可將資料以指定格式傳送到micro-SD卡作儲存或顯示在文字LCD上，與兩個精確度為±2%之參考感測器相互比較，其相對濕度差異可達約±2%以內。 | 吳定軒 | 2023/9/27 下午 10:08:42 |
| 1 | | 作者 朱延和 來源 紐約州立大學首府分校化學系生物物理實驗室 碩博士期刊論文 描述 本文討論熱力學中凝固下降（沸點上昇）現象之數學嚴密性。□T=K．m是化學中有用的熱力學公式之一，主要應用於未知物質（如蛋白質）分子量之測定。本文主要目的在探討其溶質時，此一公式可適用無疑。 | 吳定軒 | 2023/9/27 下午 10:07:45 |
| 序號 | 封面照 | 內容說明 | 上傳者 | 最後修改 |
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| 8 |  | 類別 相簿集 名稱 蒸餾水製造機 說明 將水加入機器內後，機器將開始對加入的水進行加熱，同時對其進行蒸餾，待機器停止運作後，即會得到較自來水乾淨、更適合做實驗(雜質造成的誤差降低)的蒸餾水。 | 吳定軒 | 2023/9/26 下午 10:19:03 |
| 7 |  | 類別 相簿集 名稱 實驗室 說明 這間教室正是我們平時進行實驗、討論、撰寫報告……等的主要場所，教室中有許多我們實驗時所需要用到的儀器、器材……等。 | 吳定軒 | 2023/9/26 下午 10:14:51 |
| 6 |  | 類別 相簿集 名稱 深入討論 說明 在幾次進入實驗室後，我們隨即開始分享彼此的生活經驗，並在討論中慢慢有了對研究主題的想法，奠定了我們之後實驗的許多決定。 | 吳定軒 | 2023/9/26 下午 10:14:08 |
| 5 |  | 類別 相簿集 名稱 減壓濃縮萃取機的操作 說明 在初次進入實驗室後，老師帶我們環顧了之後將可能使用到的器材，並教導我們如何使用，不免日後出現不必要的麻煩與危險(此為減壓濃縮萃取機的操作畫面)。 | 吳定軒 | 2023/9/26 下午 10:12:25 |
| 4 |  | 類別 相簿集 名稱 老師教導如何使用研究器材 說明 決定好大致研究方法後，老師開始教導我們如何使用實驗器材(減壓濃縮萃取機)，並現場為我們示範了一次完整使用方法。 | 吳定軒 | 2023/9/24 下午 10:21:43 |
| 3 |  | 類別 相簿集 名稱 撰寫文案 說明 訂好研究目的跟動機方向之後，我們開始撰寫文案，把我們討論的內容詳細的打成一篇篇的報告。 | 吳定軒 | 2023/9/24 下午 10:20:57 |
| 2 |  | 類別 相簿集 名稱 撰寫研究動機 說明 訂定好大致的研究方向後，我們開始撰寫研究動機，把我們為什麼要做這個研究的原因寫出來。 | 吳定軒 | 2023/9/24 下午 10:19:47 |
| 1 |  | 類別 相簿集 名稱 初步討論 說明 我們正在初步討論關於整體研究的方向與目標，還有實驗方法，是我們訂定題目後的第一次討論。 | 吳定軒 | 2023/9/24 下午 10:18:57 |
| 序號 | 內容 | 上傳者 | 最後修改 |
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| 8 | 作者 吳又澄 標題 研究方法撰寫與研究目的微調 內容 在7/30的討論中， 我們要將研究方法完成，但在撰寫的時候發現研究目的有一些需要更改的地方，像是我們原本要做關於一般食用醋的濃度對於沸點及溫度的影響，但在跟老師討論過之後，我們決定用濃度最高的冰醋酸(純的無水乙酸)來進行關於醋的實驗，這樣才能更有效的對比出有沒有加醋對沸點的影響。 | 吳又澄 | 2023/9/22 下午 12:38:28 |
| 7 | 作者 林子容 標題 第一次實驗與預期結果之撰寫 內容 在8/6日的討論中，我們已有進行了第一項的實驗，也就是利用減壓濃縮萃取機加入水後，測量在不同大氣壓力之下，水的沸騰時間、溫度之變化，在此實驗的解果中，實驗解果也與實驗前所想的預期結果相同。所以今天我們決定先將剩下實驗的預期解果先一起討論完畢後再進行記錄。在討論的過程中，雖然有時會因為三個人的意見不同而產生摩擦，但在之後互相的解釋與理解和向老師詢問後，我們對於預期解果的撰寫也已經有了非常大的進步與改進，在日後的討論中，我們也將繼續去和老師詢問其意見並持續改進。 | 林子容 | 2023/9/21 下午 08:55:14 |
| 6 | 作者 林子容 標題 實驗器材項目及使用說明 內容 在8/2的討論中，我們已將研究目的和研究動機幾乎都完成了，研究流程圖與實驗方法及設計也已經修改到與預期的實驗走向最相符的狀況了，所以在這次的集合中，我們會先把將要運用到的實驗器材及使用說明討論後紀錄下來，未來我們將運用所學知識把預期結果的內容討論後記錄並同時進行實驗器材的熟悉，也就是運用較簡單的實驗讓我們徹底熟悉不同儀器的使用方法，畢竟在不同的實驗中，往往不會都與預期結果相符，因此必須徹底熟悉器材，才能確保實驗進行時的安全性。 | 林子容 | 2023/9/19 下午 09:07:33 |
| 5 | 作者 吳又澄 標題 研究流程圖之撰寫 內容 在7/28的討論中，我們已將研究目的與研究動機的內容都大致完成了，而接下來我們就要準備開始實驗了，在開始之前，我們還必須要按照實驗目的寫的內容進行研究流程圖之規畫，並在之後的實驗中按照流程圖的步驟進行實驗，但是我們發現我們必須讓研究流程圖與研究目的具有一體性和結構性，所以在之後的實驗與討論中，我們也將繼續進行更改，讓流程圖變得更完整。 | 吳定軒 | 2023/9/18 下午 12:54:29 |
| 4 | 作者 林子容 標題 撰寫研究動機並修改研究目的 內容 在7/26的討論中，我們討論了關於研究動機的寫作方向，和研究目的的實驗項目。在研究動機中，我們寫出了有關於在登山時遇到的狀況，就是有關氣壓不同時，沸點與溫度的變化，而這也正是我們選擇做有關「蒸氣壓」實驗的主因之一；同時也寫出了在烹飪時關於不同調味料加入水後，是否會改變其沸點的這一想法，雖然已將大部分研究動機討論的內容都討論過了，但也不排除未來會進行更正和修改的可能性。在今天有關研究目的的討論當中，我們也因為動機的更變，將原本要做的「氣體溶於水對沸點的影響」實驗，改成「烹飪時常用液態調味料(如:酒、醋)對沸點的影響」。 | 林子容 | 2023/9/17 下午 10:18:52 |
| 3 | 作者 吳定軒 標題 訂定研究目的 內容 在7/21的討論中，我們無法定案我們的研究目的，原本要做氣體融入水中對沸點的影響，但因為經費和實驗器材的原因，只好將有關氣體的部分，都改成生活中常見的液體，一方面貼近主題，一方面實驗後的結果也會比較實用，算是一舉兩得，而且在剩下的研究目的中，我們發現有些目的有雷同的狀況，因此我們決定加以改正和創新。 | 吳定軒 | 2023/9/17 下午 10:12:04 |
| 2 | 作者 吳定軒 標題 尋找文獻 內容 在7/25的討論中，寫研究目的和動機的時候，找資料也是一大困難點，因為有關於蒸氣壓的文獻真的有點少，我們找遍了各個網站，也只有找到少少幾篇，讓這次的研究難上加難，但同時也因為很少人做的原因，讓我們這個研究更有價值。 | 吳定軒 | 2023/9/17 下午 10:10:02 |
| 1 | 作者 吳定軒 標題 訂定題目 內容 在7/14的討論中，我們無法定案我們的研究題目，因此我們決定去花蓮爬山訪查各地，而當我們在煮水時，發現在高山上水會比在平地煮的時間還短就沸騰了，但用溫度計測量後卻發現沸騰的水竟然還不到100°C，因此我們去請教老師，發現沸點會受壓力影響，並且在進一步的討論中發現以往我們在料理時經常加入許多的調味劑來增加食物的風味，例如糖、鹽、醋、酒……等，因此我們想藉由各方面來探討如果加入不同濃度的調味劑是否會對沸騰時間和溫度造成影響，由這個方向延伸思考後我們就發現，在料理時我們不只會改變溶質，還會改變溶液，例如在燉煮時我們會加入米酒來調味，所以我們逐漸發掘出更多的研究方向，讓我們更有效的訂定題目。 | 吳定軒 | 2023/9/15 下午 01:01:55 |
| 序號 | 封面 | 簡介（摘要） | 上傳者 | 最後修改 |
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| 5 |  | 書名 普通化學實驗 作者 魏明通 出版社 五南圖書出版股份有限公司 簡介（摘要） 學習化學最有效的途徑是化學實驗。學生惟有在細心及耐心的實驗過程中掌握化學實驗的技巧，徹底了解化學基本概念及認識各種物質的特性,養成優良的科學態度。 本實驗書是配合著作者所著五南書局發行的「普通化學」所寫的。編著本實驗時，著者收集有關的參考資料，結果發現本校化學系一直沒有用實驗書而自印普通化學實驗講義，並很意外的看到四十多年前著者擔任化學系助教時所編著的氣體反應定律等實驗仍在講義中，事實上化學實驗的基本概念及操作技巧往往不會因歲月的變遷改變的，惟隨著科學技術的進展，必然有新的操作法及測定法出現。很高興講義裡有本系教授們隨時補充對的資料。 導讀 本書除了著者所編的實驗外，部份容納本校化學系的普通化學實驗講義共四十個實驗。請各校教師依照學校的化學器材與設備，實際教學進度酌量取捨而選擇12到16個實驗（一個學期）進行實驗。 | 吳定軒 | 2023/9/28 上午 12:45:47 |
| 4 |  | 書名 化學 作者 洪鼎惟、吳思霈、沈睿思 出版社 全華圖書股份有限公司 簡介（摘要） 本書內容包含：緒論、原子構造與週期表、化合物、化學反應與計量化學、氣態、溶液、反應速率與化學平衡、酸鹼鹽、氧化還原與電化學、核化學、有機化學等，系統性講述化學各領域理論，深入淺出，引導讀者掌握基本概念，適合一般普通化學課程。 導讀 作者利用簡單的文字及生動的彩色圖像，來輔助讀者了解化學現象，將易混淆的觀念以統整的方式進行比較，以增進學習效果。為了提高學習興趣，章節開頭以日常生活實例，導引讀者進入相關主題；並於內容中穿插「充電小站」專欄融合科學新知與科學小常識，以「Life+」專欄呈現生活周遭的化學應用，讓讀者能夠輕鬆的探索化學世界。 | 吳定軒 | 2023/9/28 上午 12:45:43 |
| 3 |  | 書名 南一書局普通高級中學選修化學上教師手冊 作者 南一編輯團隊 出版社 南一書局 簡介（摘要） 書詳細講解了各個溶液和物質的熔點與沸點，並講述了蒸氣壓對不同物質造成的沸點與沸騰時間的影響，正好完全貼合我們的主題，因此此書為我們我們在作這個專題時非常重要的參考書，此書還附了非常多的圖片與表格，像是水的三向圖跟不同物質的三向圖、還有不同物質在不同蒸氣壓下沸點和沸騰時間的變化圖，還詳細解釋了水與水溶液在蒸發和凝結時的分子變化，讓我們在閱讀和參考時方便許多，同時也比較淺顯易懂。 導讀 作者利用簡單的文字及生動的彩色圖像，來輔助讀者了解化學現象，將易混淆的觀念以統整的方式進行比較，以增進學習效果。為了提高學習興趣，章節開頭以日常生活實例，導引讀者進入相關主題 | 吳定軒 | 2023/9/28 上午 12:45:38 |
| 2 |  | 書名 普通化學 作者 魏明通 出版社 五南圖書出版股份有限公司 簡介（摘要） 本書為順利銜接高中（職）化學課程與大學理、工、醫、農等專業課程而整理編寫，內容深入淺出、承先啟後的介紹化學的基本及基礎概念，同時為順利銜接大學專業課程，特別介紹了焓、熵及自由能；氧化還原增加能士特式與化學反應平衡常數關係等。 導讀 近年來科學界使用放射性同位素為示蹤劑，追蹤安定同位素在理、工、醫、農等各領域的物質運動及生命代謝過程的舉動，在國內外各大學院校逐漸盛行，因此本書特設一章核化學提供使用放射性同位素的基礎知識。為迎頭趕上化學的新進展，本書加入可通電流的塑膠、電晶體、洗腎等最新化學知識，以提升讀者的化學素養。本書可配合《普通化學學習手冊》學習使用。 | 吳定軒 | 2023/9/28 上午 12:45:30 |
| 1 |  | 書名 引航高三選修化學(上) 作者 洪煌生 出版社 康寧泰順書坊 簡介（摘要） 書詳細講解了各個溶液和物質的熔點與沸點，並講述了蒸氣壓對不同物質造成的沸點與沸騰時間的影響，正好完全貼合我們的主題，因此此書為我們我們在作這個專題時非常重要的參考書，此書還附了非常多的圖片與表格，像是水的三向圖跟不同物質的三向圖、還有不同物質在不同蒸氣壓下沸點和沸騰時間的變化圖，還詳細解釋了水與水溶液在蒸發和凝結時的分子變化，讓我們在閱讀和參考時方便許多，同時也比較淺顯易懂。 導讀 講義將實驗課程納入每一章節之中，另加入素養導向試題，題目創新靈活，引導學生正確觀念，更能駕輕就熟的學習。 | 吳定軒 | 2023/9/28 上午 12:45:24 |
| 序號 | 截圖 | 網站簡介 | 上傳者 | 最後修改 |
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| 5 |  | 網站名稱 蒸氣壓 網址 http://orglab.thu.edu.tw/phy-chem/textbook-c/03.pdf 網站簡介 針對蒸氣壓進行的實驗，讓我們了解了蒸氣壓的原理 | 吳又澄 | 2023/9/28 上午 11:59:14 |
| 4 |  | 網站名稱 沸點和蒸氣壓：什麼、如何、關係和事實 網址 https://zh-tw.lambdageeks.com/boiling-point-and-vapor-pressure/ 網站簡介 在這篇文章中總共探討了以下幾點： 1.蒸氣壓和沸點一樣嗎？ 2.什麼是沸點和蒸氣壓？ 3.蒸氣壓對沸點的影響 4.沸點與壓力的關係 5.為什麼沸點和蒸氣壓成反比？ 6.什麼影響蒸氣壓？ 7.是什麼導致蒸氣壓升高？ 8.影響沸點的因素 大概就是將沸點與蒸氣壓的種種關西做出實驗，並將實驗的結果畫成圖片，且於最後將沸點與蒸氣壓的實驗(以上8點)進行總結。 | 吳定軒 | 2023/9/23 下午 12:56:49 |
| 3 |  | 網站名稱 高瞻自然科學教育資源平台-蒸氣壓與沸點 (Boiling Point) 網址 https://highscope.ch.ntu.edu.tw/wordpress/?p=4485 網站簡介 簡單介紹蒸氣壓的定義，並舉例生活中的各項運用例子，藉此帶入蒸氣壓與沸點關係之解釋與說明，最後在追朔回蒸氣壓與沸點的發現歷史與其對地球上生物造成的益處與害處。 | 吳定軒 | 2023/9/23 下午 12:45:16 |
| 2 |  | 網站名稱 物理化學實驗：純液體的蒸氣壓 網址 https://teaching.ch.ntu.edu.tw/physchemlab/exp08 網站簡介 本網站的實驗目的是「1.瞭解純液體之蒸氣壓和溫度以及沸點和外加壓力的關係。2.利用沸點法及 Clapeyron 公式求純液體之莫耳汽化熱。」並將實驗的過程與結果用影片記錄下來，讓我們可以更加清楚的了解其實驗的方法與意義。 | 吳定軒 | 2023/9/23 下午 12:36:17 |
| 1 |  | 網站名稱 高瞻自然科學教學資源平台 網址 https://highscope.ch.ntu.edu.tw/wordpress/?p=4482 網站簡介 其中有期刊文章特別針對蒸氣壓的部分進行探討，並在文中提到「蒸氣壓，顧名思義就是指蒸氣的壓力」，接著以此為文章主旨分別介紹「蒸氣」與「蒸氣壓」的種種知識，與其個別的形成原理。 | 吳又澄 | 2023/9/22 下午 12:58:29 |
| 序號 | 書面報告 | 說明 | 上傳者 | 最後修改 |
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| 1 | | 說明 我們以在生活中實際遇到的問題進行探討，決定將蒸氣壓進行深入了解並以蒸氣壓為本次探討的標題，並圍繞著蒸氣壓進行延伸，制定出多項關於蒸氣壓應用的實驗也就是實驗目的中的十項實驗，包括不同濃度食鹽水、糖水、冰醋酸水溶液、酒精水溶液、酸性水溶液以及鹼性水溶液在同樣壓力下（200mmHg）沸點的不同與變化；在壓力不同的的狀況下，逐次增加10mmHg並測量在此狀況下，相同濃度的蒸餾水（減少水中雜質所造成的誤差）、食鹽水以及雙氧水沸點的不同與變化。在擬定完實驗且想好未來的實驗走向之後，我們也將實驗帶入生活，模擬廚房中每天都會使用到的各種調味料加入水中進行加熱，形成我們平時煮湯的感覺，藉此增加本實驗與生活的連結度與在生活上的應用。 | 羅陽青 | 2023/9/28 上午 11:00:52 |