110年 - 110 專技高考_化學工程技師：化工熱力學#104162

科目：技師◆化工熱力學 | 年份：110年 | 選擇題數：0 | 申論題數：17

試卷資訊

所屬科目：技師◆化工熱力學

選擇題 (0)

申論題 (17)

一、試回答下列問題：
(一)請以一段文字敘述熱力學第一定律。（5 分）

(二)dU=dQ+dW，是敘述第一定律時常見的數學式。這個數學式為正確的前提為何？（5 分）

(三)請以一段文字敘述熱力學第二定律。（5 分）

(四)dS=dQ/T，是敘述第二定律時常見的數學式。這個數學式為正確的前提為何？（5 分）

二、試回答下列問題：
(一)相律（phase rule）的數學式為F=N－π + 2。F 是自由度（degrees of，N 是系統中化學組成的數目（number of species） freedom），π 是相的數目。請推導此相律的數學式。（10 分）

(二)是有名的克拉伯隆方程式（Clapeyron equation），請推導此方程式，並請說明此方程式中各項所代表的意義。（10 分）

三、試回答下列問題：
(一)何謂卡諾引擎（Carnot engine）？（5 分）

(二)請在 T-S 圖上畫出使用理想氣體為工作流體的卡諾循環（Carnot cycle），並請敘述此循環的各個程序（process）。（5 分）

(三)請證明卡諾引擎是最有效率的引擎。（10 分）

四、試回答下列問題：
(一)何謂剩餘性質（residual property）？（5 分）

(二)何謂過剩性質（excess property）？（5 分）

(三)何謂部分莫耳性質（partial molar property）？（5 分）

(四)何謂理想溶液（ideal solution）？（5 分）

(一)請寫下此化學反應的反應自由能（Free energy of reaction）。（5 分）

(二)如果此反應自由能為負值，其所代表的意義為何？（5 分）

(三)請畫出此系統的定性的「系統自由能-反應坐標」（∆G-ε）圖，反應坐標 ε 的值從 0 到 1。（5 分）

(四)請解釋此圖所代表的意義，包括ε=0、ε=1與整體自由能為最低點。（5 分）