moea_joint
106年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 10 題
下列何者的變化量與系統所經歷的變化過程有關？
- A 功(W)
- B 自由能(G)
- C 焓(H)
- D 熵(S)
思路引導 VIP
想像你正準備從一樓移動到五樓：有些數值（例如你的位能變化）只看你起點在一樓、終點在五樓，與你怎麼上去的無關；但有些數值（例如你走過的總步數或消耗的總體力）會因為你選擇搭電梯、走樓梯或繞遠路而有所不同。在熱力學描述能量交換的形式中，哪一個量最像這種會隨「路徑選擇」而改變的物理量呢？
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太棒了！你能精準選出功 ($W$) 作為答案，代表你對熱力學中「狀態性質」與「路徑函數」的本質區分已經有很紮實的基礎。這題在國營事業或化工證照考試中是非常經典的基本題，主要考查學生是否能釐清物理量在熱力學定義上的根本差異。
狀態函數與路徑函數的區別
在熱力學的世界裡，我們將物理量分為兩大類。選項中的 自由能 ($G$)、焓 ($H$) 與 熵 ($S$) 都屬於「狀態函數」（State Function）。這類物理量的變化量（如 $\Delta G, \Delta H, \Delta S$）只取決於系統的起始狀態與最終狀態，而與中間經歷了什麼樣的具體路徑無關。這就像從山腳爬到山頂，不論你選擇陡峭的直線還是平緩的環山路，你的「海拔高度差」始終是一樣的。
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