經濟部所屬事業機構新進職物理化學97 年第 47 題單選題
5莫耳的理想氣體自5 atm、500K經由某程序變化到1 atm、250K,試求熵變化(ΔS)為多少 J/K?(Cp = 2.5R)
A-3.08正確答案
B-43.22
C-40.14
D-8.336
A正確答案
理想氣體熵變化:ΔS = n[Cp·ln(T2/T1) - R·ln(P2/P1)],代入數值得約 -3.08 J/K
逐選項解析
B-43.22✕ 易錯陷阱
此為陷阱選項:只計算溫度項而漏掉壓力項,即 ΔS = 5×2.5×8.314×ln(250/500) ≈ -72.1 J/K 一類的錯誤,或代入時正負號處理錯誤所得的中間值。本題降壓會增加熵,必須保留壓力項,否則高估熵的減少量。
C-40.14✕ 錯誤
此選項為只計算壓力項或誤用 Cv 取代 Cp 的結果,例如僅算 5×8.314×ln(1/5) ≈ -66.9 J/K 並進一步化簡得到的數值。錯誤在於忽略了溫度變化對熵的貢獻,或誤把 Cp=2.5R 當成 Cv=2.5R(雙原子氣體值)代入錯誤公式。
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