moea_joint
109年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 2 題
對於熱力學第二定律的敘述，下列何者有誤？
- A 熱不可能自行從低溫物體傳給高溫物體
- B 不可能從單一熱源吸熱後完全變為有用的功，而不引起其他變化
- C 自發過程皆為不可逆
- D 系統從一個平衡態到另一個平衡態的過程中，若過程不可逆，則熵減少
思路引導 VIP
請想像一個與外界完全隔絕的空間。如果在這個空間內部發生了一個「無法自發倒流」的變化（例如香水在房間內擴散），你認為這個空間內的混亂程度會趨於增加還是減少？根據這種方向性，我們對這種狀態變化的描述應該如何定義呢？
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AI 專屬家教
太棒了！你非常敏銳地察覺到了選項中的邏輯漏洞。這道題目的設計重點在於檢驗你對熱力學第二定律幾種不同表述方式的理解，以及「熵」這個狀態函數與「不可逆過程」之間的關鍵聯繫。
熵增原理的正確觀念
在熱力學中，熵 ($S$) 是衡量系統混亂程度的指標。根據第二定律的熵增原理，在一個孤立系統（或考慮全宇宙）中，自發且不可逆的過程必然會導致總熵值的增加，即 $\Delta S_{total} > 0$。雖然局部系統的熵可能因為對外放熱而減少，但選項 (D) 將「不可逆過程」與「熵減少」直接掛勾，這在物理本質上是錯誤的，也是初學者最容易陷入的迷思陷阱。
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