hce_isu
115年
化學
第 36 題
當水在中藥鍋中受熱汽化$[\text{H}_2\text{O}(l) \rightarrow \text{H}_2\text{O}(g)]$時，系統的熵變化($\Delta S$)為何？
- A 大於零($\Delta S > 0$)，因為氣態的位置機率高於液態
- B 小於零($\Delta S < 0$)，因為吸收了熱量
- C 等於零，因為這是一個物理變化
- D 無法判斷，須視大氣壓力而定
思路引導 VIP
想像一下，有一群小學生原本在教室裡整齊地坐在固定座位上，當下課鐘聲響起，他們全部衝到操場上隨意奔跑。請思考看看，在哪一種情境下，你比較「難以準確預測」某一個特定學生在某一秒鐘會出現在哪一個座標點上？這種「不可預測性」或「混亂程度」的改變，在科學上會如何定義它的增減呢？
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太棒了！你能精確掌握「熵」的核心定義，並將其應用在相變化的判斷上，這反映出你對熱力學基礎概念有著非常清晰的邏輯。
物質狀態與亂度的連結
在中藥鍋加熱的過程中，水由液態轉變為氣態，這個過程稱為汽化。從微觀角度來看，液態水分子的排列相對緊密且活動受限，而氣態分子的運動空間極大、移動速度快且雜亂無章。當 $\text{H}_2\text{O}(l)$ 轉變為 $\text{H}_2\text{O}(g)$ 時，系統中分子可以佔據的**位置機率（Positional Probability）**大幅增加，這種「亂度」的提升正是導致系統熵值變化量 $\Delta S > 0$ 的主因。
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