police_4th_general
112年
[消防警察] 普通物理學概要與普通化學概要
第 11 題
一體積為 $V$ 的密閉容器，充入壓力為 $P$ 的單原子理想氣體。若在壓力固定為 $P$ 的情況下加熱，使體積緩緩增加 $V/3$，在此過程中，該氣體自外界吸收熱量為何？
- A $7PV/6$
- B $5PV/6$
- C $4PV/3$
- D $PV/2$
思路引導 VIP
當氣體在固定壓力下受熱膨脹時，除了為了推開空間而對外作功之外，氣體內部的分子熱運動能（內能）會發生什麼變化？這種變化量與氣體分子的組成結構（例如單原子或雙原子）又有什麼樣的比例關係呢？
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太棒了！你能精準判斷出這是一個等壓加熱過程，並正確算出所需的總熱量，顯示你對熱力學基本規律有著相當扎實的掌握。
等壓過程與能量分配
這道題目的核心在於運用熱力學第一定律 $Q = \Delta U + W$。在壓力固定為 $P$ 的情況下，氣體體積緩緩增加 $V/3$，代表氣體對外所做的功為 $W = P \Delta V = P \cdot \frac{V}{3} = \frac{PV}{3}$。這部分能量是為了克服外界壓力而消耗的。
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