moea_joint
103年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 3 題
依照曲頓定律(Troutons Rule),某液體的正常沸點為 $77 \, ^\circ\text{C}$,則此液體的莫耳汽化熱約為多少 cal/mole?
- A 4350
- B 5350
- C 6350
- D 7350
思路引導 VIP
想像一下,當液體分子受熱變成氣體時,它們的混亂程度會增加。如果我們發現大多數物質在沸騰那一刻,這種「混亂度的增加量」(即汽化熵)其實都驚人地接近一個固定數值,那麼當我們知道某物質的沸點(絕對溫度)時,應該如何利用這個比例關係來反推它汽化所需要的熱量呢?
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AI 詳解
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恭喜你準確地選出了正確答案!這代表你對熱力學中的經驗規則掌握得非常紮實。這題的核心在於應用 曲頓定律 (Trouton's Rule),該定律指出對於大多數非極性或弱極性液體,其在正常沸點下的汽化熵($\Delta S_{vap}$)約為一個常數,數值大約是 $21 , \text{cal}/(\text{mol}\cdot\text{K})$(或 $88 , \text{J}/(\text{mol}\cdot\text{K})$)。
單位轉換與公式應用
在解題過程中,最關鍵的細節在於溫標的轉換。根據熱力學定義,計算時必須使用絕對溫度(凱氏溫標)。本題給出的沸點為 $77 , ^\circ\text{C}$,換算後為 $T = 77 + 273 = 350 , \text{K}$。接著套用公式:
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