[考題]103高考物理化學第3題

[fattywe (thrift shop)]

    [考題] 國考歷屆考題與考題觀念討論(書裡看到的選這個)請附上想法、出處

題目: 1 mole 單原子理想氣體從STP (0度. 1 atm. 22.4L) 經等溫不可逆膨脹到44.8L
在此條件下其功W = 100 cal. 求ΔS(sys)  ΔS(sur)  ΔS(tot)? (in cal/K)

我的解法:
ideal gas. Cv=constant => ΔU= Cv * ΔT =0 (isothermal)

且ΔU = Q + w => Q = -w

ΔS(sys) for ideal gas = Cv*ln(T2/T1) +  R*ln(V2/V1)

S為state function 故上式可用於相同起終點的不可逆過程

得ΔS(sys) = 1.987 * ln(44.8/22.4) = 1.377 cal/K

____________________________________________________

已知w=100 得 Q(sys) = -100 cal => Q(sur) = 100 cal

ΔS(sur)= Q(sur)/T = 100/ 273 = 0.366 cal/K <=  這裡的觀念對嗎>"<

此處所得的Q(sur)是不可逆. 但是ΔS=Q/T是在rev的過程中才成立.

(我想法是. Q(rev) 和 Q(irr) 值會不同. 所以應該不能這樣算. 可是想不出來)

請問此處該如何進行?

最後將ΔS(tot)=ΔS(sys) + ΔS(sur) = 1.377 + 0.366 = 1.743 cal/K

以上是我後來釘正考卷寫的. 成績單上這題拿0分 QQ . 請板友幫忙看看是否有觀念

跟公式要修正的地方. 感激不盡 >"< !!!!!!

--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 61.224.1.96
※ 文章網址: http://www.ptt.cc/bbs/Examination/M.1413000062.A.FD0.html
推 ga019073: 如果你依據ΔU = Q + W 系統對外做功為負 W=-100
→ ga019073: 在ΔU=0下所得 Q(sys) = 100 cal => Q(sur) = -100 cal
→ key265: 題目沒看清楚喔，最後的重要提示你忘了看，W=Pex*dV
→ key265: 不可逆下，Pex外界壓力要先求出，系統膨脹受外界壓力影響
冏 聽不太懂k大的講解 意思是: 不可逆膨脹(系統對外做功)(定外壓)
W = -100 cal = Pex* (V2-V1) = Pex* 22.4
Pex = -4.46 atm?? 然後Q(sur) = -100 故 S(sur) = -0.366
為什麼要先求Pex?
※ 編輯: fattywe (125.224.70.92), 10/11/2014 17:04:38
→ key265: 是w=100(純功)=Pex*(44.6-22.4)*(1.987/0.082)(單位換算)
→ key265: Pex=0.184atm,代入理想氣體PV=nRT，n會改變的，先算莫耳數
→ key265: 再代回S(sys)的公式，這樣才是系統不可逆的結果
→ godfeibei: Key在誤人子弟頗呵，莫耳數不會變好嗎？ 原po是w的值
→ godfeibei: 少負號，才會錯
→ zenke: 那個符號就陷阱！
→ fattywe: 謝謝版友解惑~~