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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 2 題單選題考點:第二定律與總熵產生

對於熱力學第二定律的敘述,下列何者有誤?

A熱不可能自行從低溫物體傳給高溫物體
B不可能從單一熱源吸熱後完全變為有用的功,而不引起其他變化
C自發過程皆為不可逆正確答案
D系統從一個平衡態到另一個平衡態的過程中,若過程不可逆,則熵減少正確答案
答案與詳解
C、D
正確答案
自發過程具有不可逆性;不可逆的總熵產生為正,但單獨系統熵變還受熱傳與物質交換影響。本題官方接受C或D,不能把「所有不可逆系統的熵都必增加」當成定律。
本題為單選題,題庫採認 C、D 皆給分;下方逐選項解析保留原解析對各選項的分析。

逐選項解析

A熱不可能自行從低溫物體傳給高溫物體第二定律與總熵產生✕ 錯誤
Clausius敘述禁止熱自行由低溫流向高溫,符合第二定律。
B不可能從單一熱源吸熱後完全變為有用的功,而不引起其他變化第二定律與總熵產生✕ 錯誤
Kelvin–Planck敘述禁止無其他改變的單熱源完全轉功循環,敘述正確。
C自發過程皆為不可逆✓ 正確(原命題正解)
D系統從一個平衡態到另一個平衡態的過程中,若過程不可逆,則熵減少✓ 正確(原命題正解)

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