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技師◆冶金熱力學
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107年 - 107 專技高考_冶金工程技師：冶金熱力學#72861
> 申論題
一、請寫出熱力學第一定律、第二定律及熱焓（enthalpy）定義的數學式，並 推導證明下列關係式：
。（20 分）
相關申論題
二、請證明理想氣體在恆溫下，其內能（internal energy）與熱焓（enthalpy） 不會隨體積而變。亦即 。（20 分）
#296427
三、H2O 在一大氣壓下熔點之熔解熱（heat of melting）為 6008 J/mole；其固 體及液體的熱容量值(Cps, )為： Cps (ice) = 38 (J/K-mole)； (water) = 75 (J/K-mole) 請計算冰在−23℃之熔解熵（entropy of melting），為多少？（20 分）
#296428
四、二元 A-B 合金系統的相圖如下所示。假設液相溶液為規則溶液（regular solution），固相溶液為理想溶液；請由此兩溶液的自由能曲線方程式並 依據下述已知數據算出液相規則溶液的 ΩA 值。（20 分） A 金屬：ΔGom(A) = 2200 − 7.05T (J/mole) B 金屬：ΔGom(B) = 2100 − 6.95T (J/mole) 註：S 為固相， 為液相。
#296429
五、考慮氨氣的高溫分解反應及其自由能變化 ΔGo ： 2NH3 = 3H2+N2；ΔGo = 87030−25.8 T nT−31.7T(J) 當 1 mole 的氨氣在 300℃分解達到平衡時，假設在混合氣中 N2的莫耳 分率為 0.2；請計算出此狀態的氣體總壓力。另外當溫度增高或總壓力 增大的各別情況下，混合氣中 N2 氣體的莫耳分率是否增加或減少？請 詳細說明其依據與原理。（氣體常數 R=8.314 J/K-mole）（20 分）
#296430
五、試計算下列物質系統在 1400℃時鎂的蒸氣壓：（20 分） 已知條件：
#479312
四、假設銅（Cu）與鎳（Ni）在 727℃時形成理想固溶體（ideal solid solution） 。 試計算在 727℃時，銅鎳合金氧化而與一氧化銅（Cu2O）與氧化鎳（NiO） 達成平衡時的銅鎳成分（重量百分比）。 （20 分） 已知條件：原子量： Cu = 63.54, Ni = 58.71 R =1.987 cal/(mole K)
#479311
(二)系統對外界所做的功和體積膨脹路徑的可逆性是否有關。 （10 分）
#479310
(一)系統熵的變化和體積膨脹路徑的可逆性是否有關。 （10 分）
#479309
二、試以熱力學第一定律、第二定律和吉布士自由能（Gibbs free energy）的定 義為基礎，證明在大氣下，水的吉布士自由能隨著溫度升高而下降。 （20 分）
#479308
一、有一個 10 莫耳的理想氣體系統，初始狀態為壓力 10 atm 和溫度 27℃ （300 K）。假設此系統經歷下列循環⑴→⑵→⑶： ⑴可逆定溫膨脹到壓力 1 atm；⑵可逆定壓壓縮到體積為 24.6 liter；⑶可逆定容壓力增加到 10 atm。 試計算在此一循環過程中，系統對外界所做的功。（20 分）已知條件：氣體常數R = 8.314 J/(mole K) = 1.987 cal/(mole K) = 0.082(liter-atm)/(mole K)。
#479307
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。（20 分） 
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