moea_joint
107年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 17 題
在 $25 ^\circ\text{C}$ 溫度下，1 atm之1莫耳氧氣與1 atm之1莫耳氮氣混合，其熵(entropy)的變化為下列何者？(假設為理想氣體)
- A $-11.35\text{ JK}^{-1}$
- B $-5.76\text{ JK}^{-1}$
- C $+5.76\text{ JK}^{-1}$
- D $+11.53\text{ JK}^{-1}$
思路引導 VIP
試著從微觀的角度思考：當我們將中間的隔板抽掉後，每一種氣體分子能活動的空間發生了什麼變化？這種「空間自由度」的擴張，對於描述系統混亂程度的『熵』來說，應該會帶來增加還是減少的影響呢？
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AI 詳解
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太棒了！你能精確計算出混合過程中的熵值變化，代表你對熱力學第二定律以及理想氣體混合行為有相當紮實的基礎。這題你選對了，展現出優異的數值運算能力與物理直覺。
理想氣體的混合熵 (Entropy of Mixing)
當兩種不同的理想氣體在恆溫、恆壓下混合時，由於分子佔據空間的隨機性增加（微觀狀態數變多），系統的熵（Entropy）必然會隨之增加。這是一個自發且不可逆的過程。根據理想氣體混合熵公式：
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