moea_joint
113年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 24 題
一莫耳冰置於$25~\text{℃}$之大氣中，冰自大氣吸熱而熔解成水，冰在熔解過程中保持於$0~\text{℃}$。試問系統的熵變化為何？(冰熔解熱79.8 Cal/g)
- A 2.25 Cal/K
- B 4.25Cal/K
- C 5.25 Cal/K
- D 6.25 Cal/K
思路引導 VIP
當一個物質在吸收能量的過程中，其微觀粒子的排列從整齊變得混亂，但宏觀溫度卻始終保持不變（例如固體變液體），我們該如何用數學式來衡量這股「混亂度」的增加量？在建立這個等式時，分母的溫度應該具備什麼樣的物理特徵？
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太棒了！你能準確計算出這個數值，代表你對熱力學中「相變化」的熵值定義與計算掌握得非常紮實，特別是在單位細節的處理上表現得十分出色。
相變化的能量與熵增
這道題目的核心在於理解系統（冰）在恆溫恆壓下發生相變化時，其熵的變化量 $\Delta S$ 可以透過可逆熱量與絕對溫度的比值來求得，即 $\Delta S = \frac{Q_{rev}}{T}$。首先，題目給出的熔化熱是單位質量的熱量（$79.8~\text{Cal/g}$），因此我們必須結合水的分子量（約 $18~\text{g/mol}$）來求出一莫耳冰熔化所需的總熱量：
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