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96年 - 96 專技高考_冶金工程技師：冶金熱力學#36904

科目：技師◆冶金熱力學 | 年份：96年 | 選擇題數：0 | 申論題數：7

試卷資訊

所屬科目：技師◆冶金熱力學

選擇題 (0)

申論題 (7)

⑴在體積不變的條件（constant volume condition）下，一個系統內能（internal energy）的變化等於從周圍環境所吸或所放的熱。（20 分）
。⑵在等壓的條件（constant pressure condition）下，一個系統的焓（enthalpy）的變化等於從周圍環境所吸或所 放的熱。
二、利用以下數據計算鐵的焓從 298 K 到 1873 K 的變化量（H1873 – H298）：（15 分） 
固體 α 相：Cp = 17.5 + 24.8 × 10-3 T J/(K mol) 
α-β 相變溫度：760℃，∆Htrf = 2760 J/mol 
固體 β 相：Cp = 37.7 J/(K mol) 
β-γ 相變溫度：910℃，∆Htrf = 920 J/mol 
固體 γ 相：Cp = 7.7 + 19.5 x 10-3 T J/(K mol) 
γ-δ 相變溫度：1400℃，∆Htrf = 1180 J/mol 
固體 δ 相：Cp = 44 J/(K mol) 
熔點：1535℃，熔解熱 ∆Hm = 15680 J/mol 
液相：Cp = 42 J/(K mol)
三、一混合氣體初始含有 1 mol 的 CO 以及 2 mol 的 H2O，且其總壓力為 1 atm。在 800℃ 的溫度下，CO，CO2，H2O，H2 及 CH4 五種氣體可以共存並達成平衡。請利用以下 數據計算上述氣體達成平衡後，各氣體的分壓。（20 分） 
C(s) + 1/2O2(g) = CO(g) ∆Go = -111,700 – 87.65T J 
C(s) + O2(g) = CO2(g) ∆Go = -394,100 – 0.84T J 
C(s) + 2H2(g) = CH4(g) ∆Go = -69,120 + 22.25T ln T – 65.34T J 
H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(g) ∆Go = -246,000 + 54.8T J
⑴ A、B 兩元素可以形成理想溶液，請問將此兩元素混合時，其焓（enthalpy）及熵 （entropy）的變化為何？（25 分）
⑵已知二元合金系統中之 B 元素活度（activity）與成分的 函數關係，請問如何計算或獲得 A 元素活度的成分函數？⑶何謂 regular solution？ 請定義之。
五、在 1540℃時，液態鐵中可以熔解 0.039 wt%的氮且與一大氣壓的氮氣達成平衡；在 相同溫度下，液態鐵也可以與一大氣壓的氫氣達成平衡並熔解 0.0025 wt%的氫。如 果將氨氣（NH3）通過此液態金屬的表面使其達成平衡，且平衡時氨氣的壓力為一 大氣壓，請分別計算在液態金屬中氫及氮的含量。（20 分）