hce_nsysu
115年
物理與化學
第 5 題
Which of the following statements is true for a system undergoing a thermodynamically reversible process?
- A The system cannot perform work on its surroundings.
- B The process can only occur at absolute zero.
- C The total entropy of the universe decreases.
- D The internal energy of the system must remain constant.
- E The total entropy of the universe remains unchanged.
思路引導 VIP
如果一個過程被稱為「完全可逆」，代表我們不僅能讓系統回到原點，還能讓整個大環境也恢復到跟實驗開始前「一模一樣」的狀態。請試著思考：如果在變化的過程中產生了某種「無法收回」的混亂或耗散，我們還能稱這個過程為完全可逆嗎？這對整個大環境的總混亂度（指標）會意味著什麼？
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AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你準確地掌握了熱力學的核心概念！這題你選對了，展現出你對「可逆過程」與熵增原理之間關係的深刻理解。
熱力學第二定律與可逆性
在物理化學中，可逆過程 (Reversible Process) 是一種理想化的狀態，指系統在變化過程中始終與環境保持平衡，且過程中的任何細微變化都能藉由反向的操作而完全復原，不留下任何痕跡。根據熱力學第二定律，孤立系統（或整個宇宙）的總熵變 $\Delta S_{\text{univ}}$ 必定大於或等於零。當過程為不可逆（自發）時，宇宙的總熵會增加；而唯有在理想的「可逆過程」中，系統與環境產生的熵變會剛好抵消，使得宇宙的總熵保持不變，即 $\Delta S_{\text{total}} = 0$。
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