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物理化學（包括化工熱力學）
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103年 - 103 關務特種考試_三等_化學工程：物理化學（包括化工熱力學）#24979
科目：
物理化學（包括化工熱力學） |
年份：
103年 |
選擇題數：
0 |
申論題數：
7
試卷資訊
所屬科目：
物理化學（包括化工熱力學）
選擇題 (0)
申論題 (7)
【已刪除】一、請解釋 Hamiltonian ( Hˆ )的物理意義，說明 Schrödinger equation ( ih
=HˆΨ )的 物理意義及重要性。（10 分）
【已刪除】二、考慮氫燃料電池的半電池（half-cell）反應如下： （Anode）H
2
→ 2H
+
+ 2e
-
（Cathode)
O
2
+ 2H
+
+ 2e
-
→ H
2
O
如果此氫燃料電池在 25°C 和 1 bar 環境中，以氫氣及空氣為反應物，產物為水蒸 氣。在 25°C 和 1 bar 下，水蒸氣的標準生成熱為ΔH°
f298
= -241818 J⋅mol
-1
.ΔG°
f298
= -228572 J⋅mol-1 ；法拉第常數（Faraday constant，F）= 96485 C/mol。 請估算此氫燃料電池的最大電動勢（electromotive force，縮寫為 emf），並詳述你 用到的所有假設。（20 分）
三、請證明理想氣體的內能 U，與壓力 P 及莫耳體積 V 無關，僅為溫度 T 的函數。（15 分）
⑴請在壓力（P）─體積（V）的相圖上，描繪出此布雷頓循環（Brayton cycle）。（5 分）
⑵請計算此燃氣渦輪發動機的最佳熱效率（η），並以引擎內各步驟的壓力比來表示。 （15 分）
【已刪除】五、有 1g 的
Ra（鐳），每秒放射出 3.7×10
10
個α 粒子（Alpha particle），α 衰變成
Rn （氡）。如果鐳的衰變速率恰好正比於系統中的鐳原子核數，在 800 年後， 請問此系統中鐳的α 衰變速率成為多少?（15 分）
【已刪除】六、二氧化碳（CO
2
）在低於三相點溫度（-56.2℃）的狀態下，它的蒸氣壓（P
V
，單位 為 bar）可以表示為絕對溫度（T，單位為 K）的函數： ln(P
v
) =16 −
。已知二 氧化碳的熔化潛熱ΔH
fusion
= 1990 cal/mol，請計算液態二氧化碳在 300K 時的蒸氣 壓。請詳列你所用到的假設。（20 分）
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=HˆΨ )的
物理意義及重要性。（10 分）
O2 + 2H+
+ 2e- → H2O 
Ra（鐳），每秒放射出 3.7×1010 個α 粒子（Alpha particle），α 衰變成 
Rn （氡）。如果鐳的衰變速率恰好正比於系統中的鐳原子核數，在 800 年後，
請問此系統中鐳的α 衰變速率成為多少?（15 分）
。已知二
氧化碳的熔化潛熱ΔHfusion = 1990 cal/mol，請計算液態二氧化碳在 300K 時的蒸氣
壓。請詳列你所用到的假設。（20 分）