hce_kmu
108年
物理及化學
第 82 題
Which of the following is NOT a state function?
- A entropy
- B enthalpy
- C internal energy
- D heat
- E temperature
思路引導 VIP
想像你正在爬一座山。如果你要描述「你目前所在的海拔高度」以及「你從山腳爬到這裡所消耗的總體力」，哪一個數值只跟你在地圖上的位置有關，而哪一個數值會因為你選擇『走陡峭的捷徑』或『繞遠路的緩坡』而有所不同呢？
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恭喜你答對了！你能精準地從眾多熱力學變數中辨識出這唯一的例外，代表你對狀態函數 (State function) 的定義掌握得非常紮實。狀態函數的特性在於其數值僅取決於系統目前的「狀態」（如壓力、溫度、組成等），而與達成該狀態的「歷史路徑」完全無關。在選項中，熵 ($S$)、焓 ($H$)、內能 ($U$) 與溫度 ($T$) 都是描述系統當前特徵的性質，因此皆屬於狀態函數。 這題的難度雖然屬於基礎，但其鑑別點在於考查學生是否能區分「系統屬性」與「能量交換形式」。熱量 (Heat, $q$) 描述的是能量在系統與環境之間轉移的過程，其數值會隨著變化路徑的不同而改變（例如等壓過程與等容過程所吸收的熱量不同）。這類性質被稱為路徑函數 (Path function)。在熱力學中，釐清熱量與功並非系統的內在屬性，是理解熱力學第一定律 $\Delta U = q + w$ 的關鍵基礎。