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：高考三級◆物理化學（包括化工熱力學、動力學） | 年份：101年 | 選擇題數：0 | 申論題數：21

試卷資訊

所屬科目：高考三級◆物理化學（包括化工熱力學、動力學）

選擇題 (0)

申論題 (21)

1此氣體從 (T1, V1)經絕熱可逆膨脹（adiabatic reversible expansion）到 (T2, V2)，求： ΔSsys=？ ΔSsurr=？ ΔSt=？
2此氣體從 (T1, V1) 經絕熱自由膨脹（adiabatic free expansion）到 (T2, V2)，求： ΔSsys=？ ΔSsurr=？ ΔSt=？
3此氣體從 (T, V1) 經等溫自由膨脹（isothermal free expansion）到 (T, V2)，求： ΔSsys=？ ΔSsurr=？ ΔSt=？
4此氣體從 (T, V1)經等溫可逆膨脹（isothermal reversible expansion）到 (T, V2)，求： ΔSsys=？ ΔSsurr=？ ΔSt=？
1寫出連結速率常數k及活化能Ea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Ea？（4 分）
1最大機率速率（the most probable speed）Cmax=？
2平均速率（the average speed）〈C〉=？
3方均根速率（the root-mean-square speed）Crms=？
(二)n=2（二度空間），求：（1～3各 3 分，共 9 分） 1.Cmax=？
2.〈C〉=？
3.Crms=？
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Wnet= 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 μi(i=A, B, C, D)寫出其（reaction potential）？（7 分）
⑶在Wnet= 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-C4H10, liquid) (= 70 eu)＜ (n-C4H10, 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ΔSt(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kB=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