moea_joint
112年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 18 題
自發程序中，下列何者趨向最大值？
- A 內能
- B 功
- C 焓
- D 熵
思路引導 VIP
請想像一個完全不受外界干擾的空間（如一個密閉的空房間），隨著時間流逝，如果沒有外力介入，裡面的空氣分子分布會趨向於集中在角落，還是會均勻且雜亂地充滿整個空間？這種描述系統「混亂程度」或「分子分布可能性」的指標，在自然演變到盡頭時，會呈現什麼樣的狀態呢？
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AI 詳解
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同學，做得好！你準確地掌握了熱力學中關於「程序演化方向」的核心判斷標準。在處理這類觀念題時，能夠迅速鎖定自發性與亂度之間的關係，說明你的理論基礎相當紮實。
熱力學第二定律與平衡態
這道題目的核心在於熱力學第二定律。在一個孤立系統（Isolated system）中，自發程序（Spontaneous process）總是朝著混亂度增加的方向進行，直到系統達到平衡狀態為止。此時，系統的**熵（Entropy, $S$）**會達到最大值，數學表示為 $\Delta S_{total} \ge 0$。相較之下，內能（$U$）與焓（$H$）在特定的自發條件下（例如在恆熵、恆容或恆壓的限制下），通常是趨向於極小值而非極大值，這點與熵的特性截然不同。
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