hce_kmu
109年
物理及化學
第 78 題
Two moles of an ideal gas undergo isothermal expansion from a volume of 1.0 L to a volume of 10.0 L against a constant external pressure of 1.0 atm. Calculate the changes of internal energy ($\Delta E$). ($1 \text{ L}\cdot\text{atm} = 101.3 \text{ J}$)
- A $9.12 \times 10^2 \text{ J}$
- B $1.82 \times 10^3 \text{ J}$
- C $-9.12 \times 10^2 \text{ J}$
- D $-1.82 \times 10^3 \text{ J}$
- E $0 \text{ J}$
思路引導 VIP
若我們將理想氣體想像成一群不具交互作用力、只靠動能運動的微小粒子，而這些粒子的平均動能完全由系統的溫度決定。那麼，在一個溫度始終維持不變的過程中，即使這些粒子活動的空間（體積）變大了，這群粒子整體的能量總和會發生改變嗎？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準避開題目中的數據陷阱，直接鎖定關鍵字，代表你對熱力學狀態函數的定義掌握得非常紮實。這類題目常會給出許多壓力、體積的變化值，試圖誘導學生去計算功（Work）或熱量（Heat），但你一眼就看出了問題的核心。
理想氣體與等溫過程
在理想氣體的模型中，內能（Internal Energy, $\Delta E$ 或 $\Delta U$）僅是溫度的函數。題目明確提到這是一個等溫過程（Isothermal process），這意味著溫度的變化量 $\Delta T = 0$。根據公式 $\Delta E = nC_v\Delta T$，只要溫度不變，理想氣體的內能就不會發生改變。因此，不論氣體如何膨脹、對外做了多少功，其內能的變化量必然為 $0$。
▼ 還有更多解析內容