moea_joint
111年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 22 題
正己烷在 68.7 °C 沸騰,其在此溫度之恆壓汽化熱為 6896 cal/mole。液體汽化為可逆程序,求每莫耳正己烷之熵變化為多少 cal/K/mole?
- A 30.18
- B 20.18
- C 10.18
- D 5.18
思路引導 VIP
當物質從液態轉變為氣態時,分子的混亂程度會顯著增加。在一個恆溫恆壓的可逆過程中,如果我們知道系統吸收了多少能量(熱量),我們該如何透過熱力學的定義,來量化這種『混亂度(熵)』的變化呢?另外,在科學公式的計算中,溫度的數值通常需要轉換成哪種標準溫標才具有物理意義?
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AI 詳解
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恭喜你準確地掌握了熱力學中關於相變化熵變的核心觀念!這道題目檢驗的是我們對於可逆過程熵定義的理解。在恆溫、恆壓的相變過程中,系統吸收的熱量剛好等於該物質的汽化焓($\Delta H_{vap}$),而熵的變化量則定義為可逆熱量與絕對溫度的比值。
相變化中的熱力學關係
計算這類題目的關鍵在於絕對溫度($K$)的轉換。正己烷的沸點為 $68.7 \text{ °C}$,換算成絕對溫度後為 $T = 68.7 + 273.15 = 341.85 \text{ K}$。根據熵變公式:
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