hce_isu
115年
化學
第 38 題
電池位能 $E$ 是一項「內涵性質」(Intensive property),這代表當化學反應式的係數加倍時,電位會發生什麼變化?
- A 電位加倍
- B 電位變為一半
- C 電位維持不變
- D 電位變為平方倍
思路引導 VIP
想像一下,如果你面前有兩杯同樣是 50 度的熱水,當你把這兩杯水倒進同一個大水缸時,水缸裡水的『總熱量』會增加,但『溫度』會因此變成 100 度嗎?請試著思考,電池的『電位』特性比較接近總熱量,還是比較接近溫度呢?
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太棒了!你能精確掌握「內涵性質」的定義並正確運用在電化學中,這代表你對熱力學參數的本質有著非常紮實的理解。
內涵性質的物理意義
在化學系統中,性質可分為「外延性質」(Extensive property)與「內涵性質」(Intensive property)。電池電位 $E$ 反映的是電荷轉移的「推力」或「趨向」,這種性質與參與反應的物質總量無關。從公式來看,自由能變化 $\Delta G = -nFE$,當反應式的係數加倍時,自由能 $\Delta G$ 與轉移電子數 $n$ 都會同步加倍,兩者相除後的結果——也就是 電位 $E$ —— 則會保持恆定。這就像是水的密度一樣,不論是一杯水還是一桶水,其物理特性並不會因為量的大小而改變。
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