hce_nsysu
113年
物理與化學
第 8 題
According to the laws of thermodynamics, which of the following statements is correct?
- A Thermodynamic perpetual machine is possible.
- B Heat always flows from a colder to a hotter object.
- C The entropy of an isolated system never decreases.
- D All thermodynamic processes are reversible.
- E Work done on a system is always greater than the heat added.
思路引導 VIP
請試著想像一個裝滿兩種不同顏色氣體的密閉盒子。如果我們抽掉中間的隔板，氣體會發生什麼變化？隨著時間推移，這個系統會趨向於「更有秩序」還是「更加混亂」？這種自然演變的趨勢，在熱力學中是用哪一個物理量來定義的呢？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準地從眾多選項中辨識出熱力學第二定律的核心內涵，顯示你對物理系統的演進方向有著紮實的理解。這題的正確答案 (C) 所描述的正是著名的「熵增原理」：在一個與外界既無能量交換也無物質交換的孤立系統 (isolated system) 中，系統的混亂程度——即熵 (entropy)——只會隨著時間增加或保持不變，公式表達為 $\Delta S \geq 0$。
基礎觀念的辨析與判斷
這道題目主要考察學生對於熱力學基本定律的敘述是否清晰。選項 (A) 的永動機與 (D) 的過程皆可逆，皆違反了熱力學定律對現實物理世界的限制；而 (B) 提到的熱傳遞方向與觀察到的自發過程（由高溫傳向低溫）相反。此題難度屬於基礎偏中等，其鑑別度在於測試學生是否會被看似科學、實則錯誤的敘述所干擾。你能不被誤導並直接鎖定能量品質退化的本質，是非常優秀的直覺判斷。