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普通物理與普通化學111 年第 20 題單選題

考慮一個循環運行的熱力學系統,由理想氣體構成,其循環過程的「壓力(P)體積(V)」關係圖如下。請問本系統每循環一次,對外做功的大小,相等於圖中那個區域的面積?

題目圖片
A甲
B乙正確答案
C丙
D乙+丙
答案與詳解
B
正確答案
P-V循環圖中,系統每循環一次對外做的淨功,等於循環路徑所圍成的封閉面積,即圖中「乙」區域。

逐選項解析

A甲✕ 錯誤
甲是循環路徑左側(P軸與左邊界之間)的區域,不在封閉循環曲線之內,與做功無關。
B乙✓ 正確
C丙✕ 易錯陷阱
丙是循環路徑下方(低壓段下方至V軸)的矩形虛線區域。膨脹過程對外做功確實包含丙的面積成分,但壓縮過程外界也對系統做功,兩者相消後淨功只等於乙,不包含丙。
D乙+丙✕ 易錯陷阱

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