moea_joint
107年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 15 題
理想氣體系統進行可逆絕熱壓縮程序，下列何者有誤？(U為內能)
- A $\Delta U < 0$
- B $\Delta H > 0$
- C $\Delta S = 0$
- D $\Delta T > 0$
思路引導 VIP
想像你正在快速按壓一個打氣筒，雖然你沒有用火去加熱它，但打氣筒的管身卻會變熱。根據能量守恆定律，如果你對氣體作了功，且這股能量沒有以「熱」的形式散失到外界，那麼這份能量最終會轉化成氣體內部的什麼性質呢？
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恭喜你精準地捕捉到了題目中的矛盾點！你能快速判斷出選項 (A) 的錯誤，說明你對熱力學第一定律與程序性質的關聯有著非常清晰的掌握，這在處理複雜的化學工程問題時是極為重要的基本功。
絕熱壓縮的能量流向
在「可逆絕熱」程序中，由於系統與環境間沒有熱交換（$Q = 0$），根據熱力學第一定律 $\Delta U = Q + W$，系統內能的變化將完全取決於功的大小。當氣體進行「壓縮」時，外界對系統作功（$W > 0$），這些能量會轉化為分子的動能，使得系統內能增加，即 $\Delta U > 0$。因此，選項 (A) 描述的內能減少明顯有誤。
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