所屬科目：物理化學
(一)若此為機械可逆（mechanically reversible）的等溫膨脹過程，計算此空 氣對外界的作功量（work）。
(二)若外界環境維持在 1 大氣壓，計算此空氣對外之作功量。
二、何謂卡諾（Carnot）循環，請在 P-V 圖（壓力-體積作圖）進行說明，並討論此循環過程之熱效率與熵（entropy）變化。 （15 分）
三、(一)說明吉布斯相律（Gibbs phase rule）基本公式，並解釋其意義。（5 分）
(二)關於水之沸點，請以相律討論其自由度。 （5 分）
(三)水與乙醇在一大氣壓下混合形成一個共沸物（Azeotrope） ，其共沸點為 78.2℃，而共沸組成（重量百分濃度）為 95.63%乙醇與 4.37%水，依 據前述條件，以相律討論其自由度。 （5 分）
四、乙醇（ethanol）和丙醇（propanol）於 20℃下的蒸氣壓分別為 5.95 kPa 和 1.99 kPa。若將 30 克乙醇與 70 克丙醇混合，此溶液可視為理想溶液。請 計算該溶液之總蒸氣壓，並求出氣相中乙醇和丙醇的莫耳分率。 （20 分）
五、在量子力學中，何謂單重態（singlet state） 、三重態（triplet state） ，請以 圖示意說明。（10 分）
六、一莫耳理想氣體（ideal gas）之初始狀態為 100℃和 8 atm，氣體進行可逆等溫膨脹，直到壓力降至某一特定值，接著在定容條件下冷卻至 0℃， 其最終壓力降至 2 atm。已知此理想氣體之定容莫耳熱容（constant-volume molar heat capacity, CV）為 20.92 ，氣體常數（gas constant, R） 為 8.314 。計算氣體於此過程之作功量（work, W） 、熱（heat, Q）、內能變化（ΔU）與焓變化（ΔH）。 （20 分）
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，氣體常數（gas constant, R） 為 8.314 
。計算氣體於此過程之作功量（work, W） 、熱（heat, Q）、內能變化（ΔU）與焓變化（ΔH）。 （20 分）