18. 燃料置於裝置活塞的鋼瓶內,體積 0.255 L,外壓 1 atm。燃燒後體積膨脹至 1.45 L,並釋放 875 J
的熱。此燃料的內能變化,△E,是_____。(1 atm.L = 101.3 J)
(A) 996 J
(B) 754 J
(C) -754 J
(D) -996 J
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統計: A(22), B(29), C(74), D(360), E(0) #841456
統計: A(22), B(29), C(74), D(360), E(0) #841456
詳解 (共 4 筆)
#7331694
熱力學第一定律與功 (Work)
一、 核心計算公式:dE = q + w
內能的變化,取決於系統與外界交換的「熱」與「功」。
二、 關鍵正負號判定 (系統視角)
q (熱量):
* 放熱 (-): 題目出現「釋放」、「燃燒」、「Exothermic」。
* 吸熱 (+): 題目出現「吸收」、「Endothermic」。
w (功):
* 膨脹 (-): 系統出力推開外界(消耗體力),V2 > V1,w = -P_ext * dV
* 壓縮 (+): 外界用力壓系統(幫系統省力),V2 < V1,w = -P_ext * dV
三、 「功」可用「壓力 (P)」來算
功的本質是 W = F * d (力 x 位移),但在氣體: 力 (F) = 壓力 (P) * 面積 (A)
位移 (d) = 活塞移動的高度; 所以體積變化 (dV) = 面積 (A) x 高度 (d)
W = (P * A) * d = P * dV
計算
看到「釋放」:875 J -> q = -875
算功: dV = 1.45 - 0.255 = +1.195 L (膨脹) —> W = -(1 atm) * (1.195 L) = -1.195 atm-L ; -1.195 * 101.3 = -121 J
內能 dE = (-875) + (-121) = -996 J
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