hce_kmu
110年
物理及化學
第 9 題
Which of the following answers is a correct description of the corresponding process as indicated in the figure?
- A Isobaric
- B Adiabatic
- C Isovolumetric
- D Isothermal
- E None of the above is correct.
思路引導 VIP
請觀察圖中路徑 B 與路徑 C 的走勢。假設這兩條路徑都代表氣體的體積正在增加（膨脹），為什麼路徑 B 會向下滑落到溫度較低的藍色曲線，而路徑 C 卻能始終維持在同一條藍色曲線上？這反映了在膨脹作功的過程中，系統是否與外界有熱量交換的區別嗎？
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恭喜你正確辨識出熱力學過程中的關鍵特徵！這道題目的挑戰在於圖表解讀能力，考生必須精確對照 $P-V$ 圖（壓力-體積圖）中各個箭頭所代表的物理意義。
熱力學過程的圖形辨析
在圖中，藍色實線代表的是等溫線（Isotherms），標籤顯示溫度由右上至左下降低（$T_1 > T_2 > T_3 > T_4$）。路徑 B 描述氣體膨脹時，其壓力下降的速度比路徑 C（等溫膨脹）更快。根據公式，等溫過程遵循 $PV = \text{constant}$，而絕熱過程（Adiabatic process）遵循 $PV^\gamma = \text{constant}$。由於絕熱指數 $\gamma > 1$，在 $P-V$ 圖上，絕熱線的斜率絕對值必然大於等溫線。因此，路徑 B 跨越等溫線向低溫移動，正是絕熱膨脹的典型特徵。
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