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112分科測驗物理 第10題 詳解

奈米粒徑與熔點關係圖判讀 · 單選 · 題目出處:112 學年度分科測驗 物理考科(大學入學考試中心)

題目
當物質顆粒或材料結構在奈米尺度時,會表現出有別於傳統材料的新穎物理性質。同學查閱奈米科技相關文獻時發現:如圖 3 所示,黃金的熔點會隨粒徑變小而減小,將展現新穎的物理性質。下列同學對此圖的解讀與推論,何者正確?
(A) 粒徑變小趨近於零時,熔點亦趨近於零
(B) 材料變為奈米尺度時不存在固液氣三態
(C) 粒徑變小時之熔點變化是由於量測困難所造成
(D) 當粒徑小於5奈米時,粒子的熔點急遽變小
(E) 當粒徑大於20奈米時,粒子的熔點急遽變大
圖3:直角座標圖,橫軸標示「粒徑D(nm)」,刻度0、5、10、15、20;縱軸標示「熔點溫度T(K)」,刻度由下而上300、500、700、1000、1300。圖中散布多個小圓點資料點,並有一條平滑曲線貫穿:曲線從粒徑約2nm、溫度約300K附近陡峭起筆,隨粒徑增加迅速上升,粒徑3~5nm處已爬升到700~1000K附近,此後斜率漸緩,粒徑10~15nm時已接近1300K,粒徑15~20nm範圍內幾乎打平、穩定於1300K上下。粒徑2~5nm區間的資料點分布較分散,粒徑10nm以上的資料點則緊貼曲線、分布集中,圖下方置中標示「圖3」
圖 3

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答案
(D)

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