moea_joint
109年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 22 題
下列何者正確？
- A ($\frac{\partial G}{\partial P})_T = V$
- B ($\frac{\partial G}{\partial T})_P = V$
- C ($\frac{\partial G}{\partial P})_S = V$
- D ($\frac{\partial G}{\partial T})_T = -S$
思路引導 VIP
在熱力學中，我們經常研究自由能如何隨環境條件改變。請試著從 Gibbs 自由能的定義 $G = H - TS$ 出發，並結合熱力學第一與第二定律的基本式 $dU = TdS - PdV$。如果我們將系統維持在恆溫狀態，試著推導看看：自由能的微小變化量與壓力變化量之間，會存在哪一個物理性質作為它們的比例係數？
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熱力學基本方程式的應用
你能精確地選出 (A)，說明你對於熱力學狀態函數間的連鎖關係掌握得非常紮實！這題的核心在於考驗學生是否能熟練運用 Gibbs 自由能的基本性質關係式（Fundamental Property Relation）。對於一個封閉系統且僅考慮體積功的情況下，我們定義 $G = H - TS$，經過全微分與熱力學第一、二定律的結合，可以推導出： $$dG = VdP - SdT$$
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