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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 16 題單選題考點:焓的定義考點:焓vs吉布斯能

在定溫定壓下的一封閉系統中,只允許PV功,則此系統處於平衡的要件為下列何者?

A焓值為零
B焓值為最小
CG(Gibbs energy)為零
DG(Gibbs energy)為最小正確答案
答案與詳解
D
正確答案
定溫定壓封閉系統只允許PV功時,平衡條件為Gibbs自由能(G)達到最小值,這是熱力學最核心的平衡判據之一。

逐選項解析

A焓值為零焓的定義✕ 錯誤
焓值為零沒有熱力學平衡意義。焓H是狀態函數,其絕對值沒有物理意義,等於零只是人為設定基準點的問題,與平衡無關。
B焓值為最小焓vs吉布斯能✕ 易錯陷阱
焓最小是常見陷阱。定壓下反應焓變ΔH影響自發性,但平衡判據是G最小而非H最小,因為還需考慮熵貢獻(G = H - TS)。
CG(Gibbs energy)為零✕ 易錯陷阱
DG(Gibbs energy)為最小✓ 正確

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