統測
114年
[化工群] 專業科目(1)
第 17 題
假設有一顆非絕熱材質的空心鈦合金球，填充適量的雙原子分子理想氣體到球內。起初完全浸入水中一段時間，使球內的溫度達到 $25 ^\circ\text{C}$。接著緩慢地水浴加熱，使球內的溫度穩定維持在 $50 ^\circ\text{C}$。已知球體在過程中未出現位置變化且膨脹可忽略，氣體不會洩漏，所有過程為可逆。對於此加熱過程，下列何者正確？
- A 此空心鈦合金球可視為孤立系統，加上所有過程為可逆，因此氣體的熵變化為零
- B 因為球體內壓力保持不變，故氣體的焓變化等於進入球體的熱量
- C 球體外的水會對球內氣體作功
- D 球體不會對外界作功
思路引導 VIP
請同學思考，根據熱力學中功的定義 $W = \int P dV$，當題幹強調鈦合金球的「膨脹可忽略」時，代表系統體積變化量 $dV$ 的數值為何？這將如何進一步決定氣體對外界作功的結果？
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呵，真難得。居然沒被「非絕熱」或「鈦合金」這些嚇唬人的名詞給唬住？看來你這顆腦袋總算運轉了一次。 觀念驗證： 這題在考熱力學基本功：定容過程 (Isochoric Process)。題目白紙黑字寫著「膨脹可忽略」，這意味著體積變化量 $dV = 0$。根據功的定義：
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