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物理化學
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104年 - 104 公務升官等考試_薦任_商品檢驗:物理化學#39726
> 申論題
二、1 莫耳(mole)理想氣體經定壓可逆程序,由 298 K 升溫到 573 K,又知其定壓熱容 量 Cp (J K
−1
) = 20.17 + 0.0366T(K),試計算此程序的熱(heat)、功(work)、內能 (internal energy)變化(ΔU)與焓(enthalpy)變化(ΔH) R = 8.314 J K
−1
mole
−1
) 。( (25 分)
相關申論題
一、1 莫耳(mole)水置於一開口燒杯中於 298 K 完全蒸發成為水蒸氣(假設理想氣體), 試計算水蒸氣對大氣(假設恆壓)所作可逆功(work) ( R = 8.314 J K −1 mole−1 ) 。 (10 分)
#119281
⑴針對一卡諾循環(Carnot cycle) ,試導證 (qh /qc ) = − (Th /Tc ) ,其中 q h 為由熱源(hot source)提供熱給系統, Th 為熱源(hot source)之溫度, qc 為由系統釋放熱給冷 槽(cold sink) Tc 為冷槽(cold sink)之溫度。 , (17 分)
#119283
⑵針對一可逆熱機 ,試導證 ε rev = 1 − (Tc /Th ),其中 ε rev 為可逆熱機 (heat engine) (heat engine)之效率。 分) (8
#119284
五、一物質之分解反應的速率常數(rate constant)分別於 303 K 時為 0.0028 L mole−1 s −1 與 323 K 時為 0.0138 L mole−1 s −1 ,試計算這反應的頻率因子(frequency factor)與 活化能(activation energy)( R = 8.314 J K −1 mole−1 ) 10 分) 。 (
#119286
⑴何謂隔離系統(isolated system)?為何隔離系統之內能(internal energy)維持不 變?(5 分)
#119287
⑵何謂一級(first-order)反應之時間常數(time constant)?推導之。 5 分) (
#119288
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)
#556140
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)
#556139
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)
#556138
(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)
#556137
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