moea_joint
108年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 4 題
水在正常沸點下沸騰為水蒸汽，下列何者正確？
- A $\Delta H < 0$，$\Delta S < 0$
- B $\Delta H < 0$，$\Delta S > 0$
- C $\Delta H > 0$，$\Delta S > 0$
- D $\Delta H > 0$，$\Delta S < 0$
思路引導 VIP
請試著回想一下，當你把水煮開時，你需要持續對水加熱還是從中取走熱量？另外，請比較「排列整齊的液體分子」與「到處亂跑的氣體分子」，哪一個狀態看起來更「混亂」一些呢？
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AI 詳解
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恭喜你精準地掌握了相變化中的熱力學性質！這道題目檢驗的是我們對物理狀態改變時，能量與微觀亂度變化的基本直覺。同學能迅速判斷出正確選項，說明你對於相變過程的物理意義有著紮實的基礎。
相變過程中的能量與亂度
當水在正常沸點下由液態轉變為氣態（即沸騰）時，必須克服分子間的吸引力才能讓分子脫離液面，因此這是一個吸熱過程，系統的焓變化顯然為正值，即 $\Delta H > 0$。而在微觀尺度上，液態水分子的排列較為緊密且受到束縛，一旦轉化為氣態水蒸氣，分子的活動空間大幅增加，運動變得更加自由且無序。這種從有序到無序的轉變，反映在熱力學上就是亂度（Entropy）的增加，故 $\Delta S > 0$。
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