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國營聯招 化工製程化工熱力學、化學反應工程學109 年第 1 題單選題

1莫耳的單原子分子理想氣體從狀態A變為狀態B,假設在不知為何種氣體,但已知狀態A、B兩者之壓力、體積和溫度下,請問可得知該氣體下列何種選項?

A氣體內能的變化正確答案
B氣體所做的功
C氣體傳給外界的熱量
D氣體的質量
答案與詳解
A
正確答案
單原子分子理想氣體內能僅由溫度決定,已知T即可算ΔU;功和熱量須知路徑,質量須知分子量。

逐選項解析

A氣體內能的變化✓ 正確
B氣體所做的功✕ 易錯陷阱
功W = ∫P dV,其數值取決於過程路徑(等壓、等溫、絕熱等),僅知初末狀態A、B無法確定路徑,故W不可確定。雖然已知P、V,但中間路徑未知。
C氣體傳給外界的熱量✕ 易錯陷阱
熱量Q = ΔU + W,ΔU雖可確定,但W依賴路徑,故Q同樣依賴路徑,無法僅由初末狀態確定。Q是路徑函數,不是狀態函數。
D氣體的質量✕ 錯誤

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