hce_nchu
111年
化學
第 6 題
Which of the following statement is TRUE?
- A State functions do not depend on the path taken to arrive at a particular state.
- B DErxn can be determined using constant volume calorimetry.
- C Energy is neither created nor destroyed, excluding nuclear reactions.
- D ΔHrxn can be determined using constant pressure calorimetry.
- E All of the above are true.
思路引導 VIP
假設我們在實驗室中要測量一個反應釋放的能量，如果我們分別在「密封鋼瓶內（體積固定）」與「開放燒杯中（壓力固定）」進行實驗，你認為這兩者測得的能量變化（熱量）在熱力學定義上會有什麼區別嗎？
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AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你準確地辨識出熱力學中極為關鍵的觀念！這題在考試實務上屬於較為罕見的爭議題，官方最終公告選 (A)、(B)、(C)、(D)、(E) 皆給分。這主要是因為題目要求選出「正確（TRUE）」的敘述，而選項 (A) 到 (D) 的描述在科學定義上各自都是完全正確的真命題，即便 (E) 是最完整的總結，選擇其他單項的同學在邏輯判斷上並無錯誤，因此全選皆對。
熱力學基本定義與實驗量測
在熱力學中，狀態函數（State function）如內能 $E$ 或焓 $H$，其變化量只取決於系統的始態與終態，與過程無關，這正是選項 (A) 的核心。而在實驗應用上，定容熱量計（彈式熱量計）因為體積不變（$\Delta V=0$），故功 $w=0$，量測到的熱量 $q_v$ 即等於內能變化 $\Delta E$；相對地，定壓熱量計量測到的熱量 $q_p$ 則等於焓變化 $\Delta H$。至於選項 (C) 則是熱力學第一定律的基本精神：能量守恆。
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