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物理化學（包括化工熱力學）
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101年 - 101 高等考試_三級_化學工程：物理化學（包括化工熱力學）#26709
科目：
物理化學（包括化工熱力學） |
年份：
101年 |
選擇題數：
0 |
申論題數：
21
試卷資訊
所屬科目：
物理化學（包括化工熱力學）
選擇題 (0)
申論題 (21)
1此氣體從 (T
1
, V
1
)經絕熱可逆膨脹（adiabatic reversible expansion）到 (T
2
, V
2
)，求： ΔS
sys
=？ ΔS
surr
=？ ΔS
t
=？
2此氣體從 (T
1
, V
1
) 經絕熱自由膨脹（adiabatic free expansion）到 (T
2
, V
2
)，求： ΔS
sys
=？ ΔS
surr
=？ ΔS
t
=？
3此氣體從 (T, V
1
) 經等溫自由膨脹（isothermal free expansion）到 (T, V
2
)，求： ΔS
sys
=？ ΔS
surr
=？ ΔS
t
=？
4此氣體從 (T, V1)經等溫可逆膨脹（isothermal reversible expansion）到 (T, V2)，求： ΔS
sys
=？ ΔS
surr
=？ ΔS
t
=？
1寫出連結速率常數k及活化能E
a
之阿倫尼亞斯方程式（Arrhenius equation）。（ 4 分）
2在一個平衡系統（equilibrium assumption），R.C. Tolman 如何定義活化能Ea？（4 分）
3在實驗上怎樣量測活化能E
a
？（4 分）
1最大機率速率（the most probable speed）C
max
=？
2平均速率（the average speed）〈C〉
=？
3方均根速率（the root-mean-square speed）C
rms
=？
(二)n=2（二度空間），求：（1～3各 3 分，共 9 分） 1.C
max
=？
2.〈C〉
=？
3.C
rms
=？
⑴在體積 V，如何用前進變數 ε（extent of reaction or progress variable），來定義反 應式(1)的化學反應速率？（5 分）
【已刪除】⑵在淨功 = 0，即W
net
= 0，且壓力（P）及溫度（T）固定的條件下，如何用前進 變數ε（extent of reaction or progress variable），來定義反應式(1)之反應位能
（reaction potential or reaction Gibbs energy，reaction free energy）？並用化學位能 μ
i
(i=A, B, C, D)寫出其
（reaction potential）？（7 分）
⑶在W
net
= 0 且T, P= constant條件下，請用化學位能μi(i=A, B, C, D)寫出反應式(1)由 左向右自然發生的條件為何？（5 分）
⑴將 4 個波色子球（bosons）投入 2 個盒子，有多少排列方法？（5 分）
⑵將 4 個費米子球（fermions）投入 2 個盒子，有多少排列方法？（5 分）
【已刪除】⑶用波茲曼方程式（Boltzmann equation）解釋為何：
(iso-C
4
H
10
, liquid) (= 70 eu)＜
(n-C
4
H
10
, liquid) (= 74 eu)？（5 分）
⑴在卡諾循環（Carnot cycle）中，計算由高溫 100℃的熱槽拿 100 J的能量轉到低溫 0℃熱槽之ΔS
t
(J/K)？（7 分）
⑵多少能量可轉換為提重物所作的功，而不違反熱力學第二定律，即求Wmax=？（7分） 註：普朗克常數（Planck constant）h= 6.626 ×10
-27
erg．s 波茲曼常數k
B
=1.38 × 10
-16
erg / deg 氣體常數（gas constant）R= 8.314 J K
-1
mol
-1
= 1.987 cal K
-1
mol
-1
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（reaction potential or reaction Gibbs energy，reaction free energy）？並用化學位能
μi(i=A, B, C, D)寫出其
（reaction potential）？（7 分）
(iso-C4H10, liquid) (= 70 eu)＜ 
(n-C4H10, liquid) (= 74 eu)？（5 分）