熱力學定律、熵與熱機效率分析

📝 歷屆考古題

• 114年 police_4th_general 第28題
  依據二氧化碳（$\text{CO}_2$）相圖，下列敘述何者錯誤？
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• 113年 police_4th_general 第30題
  某理想氣體在 300 K 與 10 atm 條件下，其體積為 20 公升。若壓力不變，體積減為 10 公升，此時溫度為何？
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• 112年 police_4th_general 第11題
  一體積為 $V$ 的密閉容器，充入壓力為 $P$ 的單原子理想氣體。若在壓力固定為 $P$ 的情況下加熱，使體積緩緩增加 $V/3$，在此過程中，該氣體自外界吸收熱量為何？
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• 112年 police_4th_general 第12題
  300 g 的鐵罐中裝有 200 g 的水，達成熱平衡時系統為 $30^\circ\text{C}$，若加入 40 g 的冰塊（$0.0^\circ\text{C}$）降溫，過程中不考慮與外界熱量交換…
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• 112年 police_4th_general 第14題
  0.5 公斤的鉛，在一大氣壓下由固態開始熔化到完全變成液態。已知鉛在一大氣壓下的熔點為 $327^\circ\text{C}$、熔化熱為 24.5 kJ/kg，則熵值的變化量為何？
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• 112年 police_4th_general 第15題
  熱機是將熱能轉換為機械能的動力裝置，可為發電機及機動車提供動力。卡諾熱機在氣缸裝理想氣體，藉由兩個可逆等溫過程及兩個可逆絕熱過程，利用氣體的熱脹冷縮，以推動機械循環工作。在卡諾循環的過程，下列何者正確…
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• 112年 police_4th_general 第25題
  在 2.0 大氣壓下，測量 2.0 莫耳的理想氣體，其體積與絕對溫度的關係，應以下列那一個圖形表示？
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• 112年 police_4th_general 第40題
  下列何者為使用藥用酒精擦拭患者額頭，幫助退燒的原理？
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• 111年 police_4th_general 第11題
  一大氣壓下，酒精的凝固點為-178.6℉，這個溫度相當於多少℃？
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• 111年 police_4th_general 第13題
  將 1 公斤 0℃的冰與 3 公斤 80℃的水混合，不考慮熱散失，且已知 0℃的冰的熔化熱為 80 kcal/kg，\n水的比熱為 1 kcal/kg·℃，熱平衡後的溫度為何？
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• 111年 police_4th_general 第15題
  理想卡諾熱機自 427℃的熱庫吸收熱量，向 147℃的熱庫釋放熱量，若此熱機從熱庫吸熱 500 kcal，\n則熱機向低溫熱庫釋放的熱量為多少 kcal？
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• 111年 police_4th_general 第16題
  氧、乙醇、氨與水的熔點與熔化熱如下表所示。1 公克的液態氧、液態乙醇、液態氨與液態水，何者\n完全融化時所增加的熵最大？
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• 111年 police_4th_general 第17題
  汽車胎壓原為 33 psi，高速行駛後，輪胎的溫度由 27℃升高為 67℃，若輪胎沒有氣體的逸散，則輪\n胎內的壓力最接近下列何者？
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• 111年 police_4th_general 第24題
  在 5 公升的容器中盛有氮氣，其壓力為 50 atm。若欲使壓力減為 8 atm，在溫度不改變的情形下，則\n須釋放出多少比例的氮氣？
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• 111年 police_4th_general 第40題
  下圖為二氧化碳之相圖，關於二氧化碳的敘述，下列何者正確？
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• 110年 police_4th_general 第11題
  在絕熱容器中有理想氣體，當理想氣體推動活塞，體積由 $V$ 膨脹為 $2 V$；若不考慮任何化學變化發生，有關該氣體膨脹前後的狀態變化敘述，下列何者正確？
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• 110年 police_4th_general 第12題
  在室溫下有兩塊質量均為 100 公克的銅塊，各以 100 公尺/秒的速度相向運動，發生正面非彈性碰撞後，兩塊銅塊合而為一且靜止不動。若在這個過程中，損失的動能完全轉換為熱能，則所產生的熱能約為多少卡？…
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• 110年 police_4th_general 第13題
  下列各溫標在不同條件下，有關溫度的敘述，何者正確？
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• 110年 police_4th_general 第14題
  在絕熱條件下，氣體的自由膨脹是一種不可逆的熱力學過程。有關氣體自由膨脹的各項物理性質，下列何者錯誤？
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• 110年 police_4th_general 第15題
  一位引擎設計師，聲稱他製造出一台熱機，從 100°C的高溫爐中吸收 2,500 J 的熱能，並且在 25°C的室溫條件下排放出 2,200 J 的熱能，下列敘述何者正確？
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• 110年 police_4th_general 第17題
  乾粉滅火器將瓶內乾粉向外噴射的工作原理，係利用壓下滅火器的把手後，當瓶內氣壓大於外界大氣壓力，乾粉就會往外衝滅火，因此滅火器的本體容器也要有足夠的耐壓能力，才能將高壓氣體穩定封存於瓶內。若不考慮容器漏…
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• 110年 police_4th_general 第24題
  一個體積為 10 L 的理想氣體系統，在定壓下將溫度從 30°C增加至 60°C時，概略的體積變化，下列何者正確？
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• 110年 police_4th_general 第25題
  已知二氧化碳之三相點為-56 °C，5.1 大氣壓，關於二氧化碳的敘述，下列何者正確？
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• 109年 police_4th_general 第10題
  有關熱力學第二定律的敘述，下列何者正確？
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• 109年 police_4th_general 第11題
  質量為 50 克、溫度為 25℃的未知物質，於密閉容器中和質量為 20 克、溫度為-10℃相同的未知物質混合，達到熱平衡後的溫度為 5℃。已知該未知物質的熔點為 0℃，固態時其比熱為 1.0 卡/克℃…
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• 109年 police_4th_general 第13題
  一定量的理想氣體，其壓力（P）與絕對溫度（T）的關係如圖所示。圖中狀態 a 經狀態 b → c → d，再回到原狀態 a，其中 ab 平行 cd ，且 ab 之延長線通過原點。下列敘述何者正確？
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• 109年 police_4th_general 第14題
  兩個密閉容器內充填著同一種氣體，若容器內氣體溫度等於容器溫度，關於內能、熱量與動能的敘述，下列何者正確？
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• 109年 police_4th_general 第24題
  二氧化碳的三相圖如下，關於二氧化碳的敘述，下列何者錯誤？
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• 109年 police_4th_general 第25題
  關於理想氣體的敘述，下列何者錯誤？（理想氣體方程式 PV = nRT；其中 P、V、n 與 T，分別為壓力、體積、莫耳數與溫度，R 是理想氣體常數）
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• 108年 police_4th_general 第11題
  若在 1 大氣壓下的密閉房間中發生瓦斯氣爆，在極短時間內將化學能轉換為氣體的內能，使溫度由 300 K急速上升為 450 K。假設空氣可視為理想氣體，且氣爆前後氣體分子數量大致不變；估計氣爆後瞬間，房…
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• 108年 police_4th_general 第15題
  假設水面下每增加 10 m，水壓力約增加一大氣壓力。水面下 30 m 處一個氣泡，體積為 $V_o$，當這個氣泡上升至水面瞬間，若溫度不變，則氣泡體積變為多少？
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• 108年 police_4th_general 第16題
  密閉的容器內裝有氦氣，容器上端有一活塞，達熱平衡後此容器在定壓的狀況下加熱，容器內的氣體推動活塞使活塞移動，在沒有熱量散失到周遭環境的情況下，下列敘述何者正確？
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• 108年 police_4th_general 第17題
  將 $100^{\circ}\text{C}$、質量為 90 公克的水蒸汽，與 $0^{\circ}\text{C}$、質量為 810 公克的冰置於一絕熱密閉容器內。假設水的汽化熱固定為 540 卡/…
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• 108年 police_4th_general 第18題
  40公克的水在$0^{\circ}\text{C}$的環境中全部結成冰，已知冰在$0^{\circ}\text{C}$的熔化熱為80卡/公克，水-冰系統的熵值變化為何？
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• 108年 police_4th_general 第19題
  關於溫度與熱傳播的敘述，下列何者正確？
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• 107年 police_4th_general 第7題
  一個孤立的系統內含有 A 和 B 兩個子系統。假設在某一過程中兩個子系統之間發生功與熱的交換，使得 A 和 B 的內能變化量分別為 $\Delta U_A$ 和 $\Delta U_B$，而熵的變化量…
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• 107年 police_4th_general 第11題
  在絕熱容器中，以 100 克 0℃的冰和同質量的水混合，冰完全熔化成為水後，最終水溫為 0℃。冰的熔化熱為 80 卡/克，求冰與水混合之前，水原來的溫度為多少℃？
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• 107年 police_4th_general 第15題
  若某工廠內的汽電共生發電裝置使用理想熱機，由 1000 K 的鍋爐汲取熱量，再將餘熱排放到 300 K的環境中，則此理想熱機的熱效益為何？
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• 107年 police_4th_general 第20題
  已知冰的熔化熱為 $334\text{ kJ/kg}$，而水的凝固點為 $273.15\text{ K}$。若將 $1.50\text{ kg}$、溫度在 $273.15\text{ K}$ 的水放入…
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• 107年 police_4th_general 第27題
  下列何者為高山上食物不易煮熟的原因？
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• 107年 police_4th_general 第30題
  對於水的敘述，下列何者正確？
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• 106年 police_4th_general 第14題
  關於水相變化的敘述，下列何者正確？
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• 106年 police_4th_general 第15題
  理想氣體在進行恆溫膨脹時，下列敘述何者錯誤？
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• 106年 police_4th_general 第18題
  假設一密閉容器內有 l.0 Kg 溫度為 0℃的冰，若將溫度為 100℃某質量之水蒸氣加入容器內，當熱力學平衡達成時，容器內只有 0℃的水，若混合過程中無熱量損失，則所加入之水蒸氣之質量為何？（冰之熔…
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• 105年 police_4th_general 第4題
  一熱機自高溫熱庫吸收了 1300 J，然後釋放 700 J 的熱至低溫熱庫，此熱機的效率為多少？
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• 105年 police_4th_general 第12題
  1 克 0℃的冰受熱，成為 100℃的水蒸氣，共需吸收多少熱量？
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• 105年 police_4th_general 第14題
  一理想卡諾熱機在 77℃與 327℃之間運轉，在每次循環過程中，熱機可對外作功 10 kJ。問在每次循環中，熱機須自高溫 327℃之熱庫吸收多少熱量？
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• 105年 police_4th_general 第16題
  將一高溫物體與一低溫物體接觸，並與外界熱絕緣，直至熱平衡後，達到最後溫度。若 $\Delta S_h$, $\Delta S_c$與 $\Delta S_{total}$分別代表高溫物體、低溫物體與全…
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• 105年 police_4th_general 第19題
  下圖中顯示理想氣體 P-V 圖，氣體初始狀態 i 溫度為 $T_1$。最終狀態 a 和 b 具有較高的溫度 $T_2$，比較沿 a, b二路徑該氣體的熵變化，下列何者正確？
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