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國營聯招 化工製程化工熱力學、化學反應工程學107 年第 17 題單選題考點:符號錯誤陷阱考點:漏算組分

在25°C溫度下,1 atm之1莫耳氧氣與1 atm之1莫耳氮氣混合,其熵(entropy)的變化為下列何者?(假設為理想氣體)

A-11.35 JK⁻¹
B-5.76 JK⁻¹
C+5.76 JK⁻¹
D+11.53 JK⁻¹正確答案
答案與詳解
D
正確答案
理想氣體等溫混合熵變:ΔS_mix = -nR Σ(xᵢ ln xᵢ),兩種氣體各1莫耳,x₁=x₂=0.5,ΔS_mix = +11.53 J/K

逐選項解析

A-11.35 JK⁻¹符號錯誤陷阱✕ 易錯陷阱
負值違反自發混合熵增原理;可能是將ln(0.5)符號搞錯後又算錯數值,常見雙重失誤陷阱
B-5.76 JK⁻¹漏算組分✕ 易錯陷阱
負值同樣違反熵增原理;數值5.76約為11.53的一半,可能只算了一個組分的貢獻而忘記加總
C+5.76 JK⁻¹✕ 易錯陷阱
D+11.53 JK⁻¹✓ 正確

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