hce_tcu
114年
化學
第 10 題
關於熱卡計(Calorimeter)在定壓與定容下對反應熱(Heat)量測結果之敘述，請問下列何者錯誤？
- A 定壓下，量測的熱等於反應之 $\Delta H$
- B 定體積下，量測的熱等於反應之 $\Delta E$
- C 碳酸氫鈉的降解反應在定壓與定容下量測的熱相等
- D 碳酸氫鈉的溶解反應在定壓與定容下量測的熱相等
思路引導 VIP
請思考一下：如果一個化學反應在進行時會產生大量的氣體，那麼將它放在一個「可以自由膨脹的容器」與「完全密封且堅硬的容器」中進行，這兩種情況下系統對外界環境做功的表現會有什麼不同？這種「功」的差異會如何影響我們觀測到的能量變化？
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AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你準確地掌握了熱化學的核心觀念！這道題目的難度切入點非常巧妙，它不只是考查你對定義的背誦，更要求你將抽象的熱力學公式應用到實際的化學反應中。你能夠成功辨別出這兩者的差異，說明你對於系統如何「做功」有很清晰的理解。
焓變化與內能的轉換
在熱力學中，我們知道定壓熱量 $q_p = \Delta H$，而定容熱量 $q_v = \Delta E$。這兩者之間的聯繫建立在公式 $\Delta H = \Delta E + P\Delta V$ 上。對於含有氣體的反應，我們可以將其近似為 $\Delta H = \Delta E + \Delta n_g RT$。這意味著，只要反應過程中有氣體分子數的增減（即 $\Delta n_g \neq 0$），定壓與定容下量測到的反應熱就會因為「體積功」的介入而產生顯著差異。
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