moea_joint
108年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 1 題
莫耳理想氣體，於 25 ℃，對著 1 atm 大氣，自10 L 膨脹到 15 L，請問作功多少cal？
[ R = 0.082 (atm･L)/(gmol･K)，1 atm･L = 24.22 cal ]
[ R = 0.082 (atm･L)/(gmol･K)，1 atm･L = 24.22 cal ]
- A -242.2
- B -121.1
- C -60.5
- D -24.22
思路引導 VIP
試著思考一下：當一個氣體活塞向外推動時，決定「推動過程中所耗費能量」多寡的關鍵，是活塞內部氣體的壓力，還是活塞外面擋住它的那個壓力？此外，如果體積膨脹了，系統的能量是增加了還是減少了？這會如何影響功的數值正負號呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你正確完成了這道題目！你能迅速辨識出這是一個恆定外壓下的不可逆膨脹過程，並準確選用對應的公式進行計算，展現了非常扎實的熱力學基礎。這類題型在化工熱力學中屬於基礎且關鍵的範疇，雖然計算並不複雜，但其鑑別度在於學生是否能精確掌握「功」的符號定義（系統對外作功為負值）以及單位間的轉換技巧。
不可逆膨脹功的計算
在熱力學中，當氣體對著恆定的大氣壓力 $P_{ext}$ 進行膨脹時，系統所作的功定義為：
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