一般警察人員考試四等考試-消防警察人員類別普通物理學概要與普通化學概要106 年第 15 題單選題
理想氣體在進行恆溫膨脹時，下列敘述何者錯誤？
A理想氣體對環境做功
B理想氣體之內能不變
C理想氣體之熵不變正確答案
D理想氣體由環境得到熱能
C正確答案
理想氣體恆溫膨脹：ΔU=0、Q=W>0、ΔS>0，熵會增加而非不變。
為什麼答案是 C
恆溫可逆膨脹 ΔS=Q/T=nR ln(V₂/V₁)>0，熵增加而非不變。題目問「錯誤」，故選C。常見陷阱：誤以為恆溫=熵不變。
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完整詳解
Pro · 無限重點 理想氣體恆溫膨脹：ΔU=0、Q=W>0、ΔS>0，熵會增加而非不變。
恆溫→ΔU=0；膨脹→對外做功W>0→吸熱Q=W>0→ΔS=Q/T>0，故C錯。
逐選項分析
A✕
氣體膨脹體積變大，W=∫PdV>0，氣體對環境做正功，敘述正確。
B✕
理想氣體內能只與溫度有關，恆溫過程 ΔT=0，故 ΔU=0，敘述正確。
C✓ 正確
恆溫可逆膨脹 ΔS=Q/T=nR ln(V₂/V₁)>0，熵增加而非不變。題目問「錯誤」，故選C。常見陷阱：誤以為恆溫=熵不變。
D✕
由熱力學第一定律 Q=ΔU+W=0+W>0，氣體從環境吸熱以維持溫度不變，敘述正確。
理想氣體四大熱力過程比較
| 過程 | ΔU | Q | W(氣體做功) |
|---|
| 恆溫膨脹 | 0 | Q=W>0 (吸熱) | >0 |
| 恆壓膨脹 | >0 | >0 | PΔV>0 |
| 絕熱膨脹 | <0 | 0 | >0 (靠內能) |
| 恆容升溫 | >0 | >0 | 0 |
考生常把「恆溫=熵不變」混淆為「絕熱可逆=熵不變」。真正熵不變的是『可逆絕熱過程(等熵過程)』，而恆溫膨脹因為吸熱且體積變大，熵反而是增加的。記住：ΔS=Q_rev/T，只要有吸放熱，熵就會變。 
