第 一 題

昇華（Sublimation）是指物質在不經過液態的情況下，直接由固態轉變為氣態的相變過程。此過程通常發生在溫度與壓力均低於該物質的三相點（Triple point）的情況下。 在壓力（P）與溫度（T）相圖中，固態、液態與氣態之間存在相界線，三條相界線（熔化線、汽化線、昇華線）交會於一點，稱為三相點。在三相點壓力以下的壓力範圍內，加熱物質會使其沿著水平線從固相區穿越昇華線直接進入氣相區，而不會經過液相區，這就是昇華。

焦耳-湯姆笙係數（Joule-Thomson coefficient，符號為 $\mu_{JT}$）定義為在等焓過程（如節流閥、多孔塞）中，流體溫度隨壓力的變化率。其數學定義式為： $\mu_{JT} = \left( \frac{\partial T}{\partial P} \right)_h$ 在節流過程（恆焓，且通常壓力下降，$\Delta P < 0$）中：

根據熱力學第一與第二定律的基本關係式： $dU = TdS - PdV$ 將等式兩邊在恆溫（$T$ = const.）條件下對體積 $V$ 取偏微分：