選出下列過程中那些為不可逆的？
A氣體自由膨脹正確答案
B定質量的空氣在無摩擦、不導熱的汽缸和活塞中被慢慢壓縮
C兩不同物質相混合正確答案
D有限溫度差下的熱傳正確答案
E有摩擦效應存在的過程正確答案
答案與詳解
A、C、D、E
正確答案
不可逆過程判斷：凡有溫差熱傳、摩擦、自由膨脹、不同物質混合者均不可逆；無摩擦絕熱緩慢壓縮為可逆等熵過程。
為什麼答案是 A、C、D、E
氣體自由膨脹（Joule free expansion）膨脹到真空中，無外功、熵增大、完全不可逆，是經典不可逆過程範例。
考點：自由膨脹不可逆考點：等熵可逆過程考點：混合熵增不可逆考點：有限溫差熱傳不可逆
載入中…
完整詳解
Pro · 無限重點 不可逆過程判斷：凡有溫差熱傳、摩擦、自由膨脹、不同物質混合者均不可逆；無摩擦絕熱緩慢壓縮為可逆等熵過程。
秒殺技巧
可逆過程必須同時滿足：無摩擦、準靜態、無溫差熱傳、無混合——B選項完全符合，故B為可逆，其餘ACDE皆不可逆。逐選項分析
A自由膨脹不可逆✓ 正確
氣體自由膨脹（Joule free expansion）膨脹到真空中，無外功、熵增大、完全不可逆，是經典不可逆過程範例。
B等熵可逆過程✕ 陷阱
無摩擦（frictionless）+ 絕熱（不導熱）+ 準靜態（慢慢壓縮）= 等熵可逆過程，是熱力學中可逆過程的標準定義，故B為可逆，不應選入。
C混合熵增不可逆✓ 正確
兩種不同物質（或不同狀態氣體）混合後，混合熵（entropy of mixing）增加，無法自發還原，屬不可逆過程。
D有限溫差熱傳不可逆✓ 正確
有限溫度差下的熱傳導（finite ΔT heat transfer）導致不可逆熵產生；唯有ΔT→0的無限小溫差才趨近可逆，實際有限溫差必為不可逆。
E摩擦耗散不可逆✓ 正確
摩擦效應將機械能耗散為熱，造成熵產生，是最常見的不可逆來源之一，任何有摩擦的過程均不可逆。
可逆 vs 不可逆過程快速對照
| 判斷要素 | 可逆條件 | 不可逆來源 |
|---|---|---|
| 摩擦 | 無摩擦 | 有摩擦（選項E） |
| 熱傳 | ΔT→0（準靜態熱交換） | 有限溫度差（選項D） |
| 膨脹方式 | 準靜態膨脹，有外功 | 自由膨脹至真空（選項A） |
| 物質混合 | 同種物質（無混合熵） | 不同物質混合（選項C） |
| 本題B選項 | 無摩擦＋絕熱＋準靜態 ✓ 可逆 | — |
陷阱提醒
B選項的陷阱在於「慢慢壓縮」讓人誤以為只是速度慢，但關鍵是同時具備「無摩擦＋不導熱（絕熱）＋準靜態」三要素，才構成等熵可逆過程。若只有慢壓縮但有摩擦，仍為不可逆；考生常因只注意一個條件而誤判。