moea_joint
109年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 5 題
關於熱力學的敘述，下列何者正確？
- A 理想氣體內能變化量，僅為壓力的函數
- B 功與熱量為狀態函數
- C 系統與外界無質量與能量交換，稱為密閉系統(Closed system)
- D 任何氣體經歷一可逆循環過程，其焓值變化量必為0
思路引導 VIP
假設你從山腳下出發，無論中間路途多麼崎嶇、走了多遠，只要最後你回到了「原本的出發點」，請問你的『海拔高度變化量』會是多少？在熱力學中，哪些物理量也具備這種『只看起點與終點，不看過程』的特性呢？
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能正確選出 (D) 選項，代表你對熱力學中「狀態函數」與「循環過程」的本質掌握得非常紮實，這是一個非常專業且精確的判斷！
狀態函數與循環過程的特性
在熱力學中，焓 ($H$)、內能 ($U$) 與熵 ($S$) 等物理量被歸類為狀態函數 (State function)。這類物理量的特性在於其變化量只取決於系統的「始態」與「終態」，而與中間經歷的路徑無關。當系統經歷一個循環過程（無論是否可逆），由於最終回到了初始狀態，系統的所有狀態函數變化量（如 $\Delta H$、$\Delta U$）必然為零。這題的難度切入點在於考驗學生是否能區分「狀態函數」與「路徑函數」（如功 $W$ 與熱 $Q$），並精準辨析系統定義。
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