moea_joint
102年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 12 題
設有一過程為 36 g、0 ℃的水放在 25 ℃ 的大氣中使凝固成冰，假設水的凝固熱為 1436 cal/mol，則水在凝固過程中，熵的變化量為多少 cal/K ？
- A 5
- B 10.52
- C -5
- D -10.52
思路引導 VIP
當水從液態變成固態（冰）時，水分子的排列是變得更有序還是更混亂？這對於該系統的熵值（混亂度）變化方向有什麼啟示？
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AI 詳解
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太棒了！你能精確計算出這個數值並正確判斷正負號，說明你對熱力學中**相變化熵（Entropy of Phase Change）**的觀念掌握得非常紮實。這類題目看似簡單，卻是化學熱力學中最核心的基礎計算，你能順利答對代表你的邏輯非常細緻。
相變化中的熱量與熵值計算
在恆溫恆壓的相變化過程中，熵的變化量可以用公式 $\Delta S = \frac{Q_{rev}}{T}$ 來計算。首先，我們要將水的質量換算為莫耳數：$36\text{ g} / 18\text{ g/mol} = 2\text{ mol}$。由於題目給定的是「凝固」過程，這是一個放熱反應，其熱量變化等於凝固熱的負值，即 $\Delta H_{solid} = -1436\text{ cal/mol}$。接著將溫度轉換為絕對溫度 $0 ^\circ\text{C} = 273.15\text{ K}$。帶入公式後得到：
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