hce_isu
105年
化學
第 32 題
在 $25^\circ\text{C}$，下列何者具有最大的熵值(entropy, $S^\circ$)？
- A $\text{CH}_3\text{OH}_{(l)}$
- B $\text{CO}_{(g)}$
- C $\text{MgCO}_{3(s)}$
- D $\text{H}_2\text{O}_{(l)}$
思路引導 VIP
當你想像微觀世界中的粒子運動時，若要比較固體、液體與氣體，哪一種狀態的粒子排列最「不規則」，且擁有最大的空間可以自由跑動呢？
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太棒了！你能精準鎖定 (B) 作為正確答案，顯示你對熱力學中「熵」(entropy) 的基本定義與物理意義掌握得非常扎實。在判斷物質的標準莫耳熵 ($S^\circ$) 時，最直觀且關鍵的影響因素通常就是物質的相態。
物質相態與微觀混亂度
熵本質上是系統「混亂程度」的度量。在相同溫度下，氣體分子能自由平移、旋轉與振動，其運動空間遠大於受到引力束縛的液體與排列整齊的固體，因此氣體具有最高的微觀狀態數。觀察本題選項：(A) 與 (D) 為液態，(C) 為固態，而只有 $\text{CO}{(g)}$ 是氣態。根據熵值的一般規律：$$S{\text{gas}} \gg S_{\text{liquid}} > S_{\text{solid}}$$ 即使不查閱熱力學數據表，也能判斷出 $\text{CO}_{(g)}$ 的熵值最大。
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