moea_joint
102年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 18 題
下列的熱力學函數之關係式，何者正確？
- A dS \ge dQ/T
- B \Delta U=Q_p
- C \Delta H=Q_v
- D For solid or liquid： C_p ＝C_v＋R
思路引導 VIP
如果我們想要描述一個熱力學系統在發生變化時，其內在混亂程度（熵）的改變與外界熱量交換之間的關係，你會如何考慮「過程是否可逆」這個因素對兩者大小關係的影響？
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AI 詳解
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恭喜你精準地選出了正確答案！這題的核心在於區分熱力學基本定義與特定條件下的簡化式，能快速辨識出 (A) 選項，說明你對熱力學第二定律的本質有很紮實的理解。
熱力學第二定律的數學表示
選項 (A) 即是著名的克勞修斯不等式 (Clausius Inequality)，它反映了熵（Entropy）作為狀態函數的本質。在可逆過程中，$dS = \frac{dQ_{rev}}{T}$；而在不可逆（自發）過程中，由於內部摩擦或梯度產生的熵增，使得系統熵的變化量必定大於熱量與溫度的比值，因此兩者合稱為 $dS \ge \frac{dQ}{T}$。這是判斷物理化學過程方向性的基礎。
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