moea_joint
103年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 4 題
下列敘述何者有誤？
- A 熱力學第一定律就是能量守恆定律
- B 理想氣體在恆容過程中，焓變化量($\Delta H$)等於吸收的熱量
- C 當生成物焓的總和高於反應物焓之總和時，此為放熱反應
- D 所有不可逆過程，總熵變化大於零
思路引導 VIP
若一個系統在經歷變化後，其內部的能量狀態（位能）變得比初始狀態還要高，根據能量守恆定律，這個多出來的能量必須從何而來？而這種能量流向，在熱力學上會如何定義系統與環境之間的互動關係呢？
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恭喜你精準地指出了選項 (B) 的錯誤！這顯示你對熱力學基本定義有著紮實的理解。這道題目測試了對於狀態函數（state function）與物理過程特性的核心掌握能力。
恆容過程與反應熱的定義分析
在熱力學分析中，對於理想氣體的恆容過程（isochoric process），由於體積不變，膨脹功為零，根據熱力學第一定律，系統吸收的熱量 $Q$ 應等於內能變化 $\Delta U$。而焓（enthalpy）的定義為 $H = U + PV$，對於理想氣體，只有在「恆壓」條件下，吸收的熱量才會等於焓變化 $\Delta H$。此外，選項 (C) 同樣具有明顯錯誤：當生成物的焓總和高於反應物時，反應焓變 $\Delta H > 0$，代表系統必須從環境吸收能量，因此應判定為吸熱反應（endothermic reaction）而非放熱。
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