高普考題庫
96 年 096年公務人員高等考試三級考試暨普通考試

物理化學(包括化工熱力學)

本卷皆為申論題,點「看答案與解析」查看擬答。

申論 11bar,25℃的空氣低速進入一壓縮機,壓縮到3bar,再經噴嘴膨脹到600M/s 的最末速率(壓力、溫度仍為1bar,25℃)。若每kg 空氣壓縮功為240 kJ,請問此壓縮程序須移走多少熱量?(15 分)
申論 2有一化學反應,其反應速率常數(k)值可順利測得。請說明求取反應活化能所須進行的演算程序。(10 分)
申論 3某氣體狀態式為P(V-nb)=nRT,其中b=0.0200 dm3/mol。若0.500 mole 的氣體從2.00 dm之最初容積經恒溫(300K)可逆壓縮到0.500 dm,試問需對系統作多少功?(15 分)
申論 4下列反應 A + B Y + Z,係經過以下反應機構:kA + B XkkX + A ⎯⎯→⎯2 YkX + B ⎯⎯→⎯3 Z其中X 為中間物。試以穩定狀態之假設求取X 之穩定狀態濃度關係及產品Z 之生成速率式。(15 分)
申論 5在光化學反應,使用60 瓦(watt)燈照射(假設100%效率),其發射輻射的波長為313 nm。假設有4.8×10-5 mole 的反應物發生轉化反應,得到產物。請計算:㈠此燈每秒可發射多少光子?(7 分),㈡反應量子收率(quantum yield)。(8 分)(註:watt = J/s,Planck constant(h)=6.63×10-34 Js)
申論 6一汽缸裝置內含5 moles 的理想氣體,其Cp=2.5 R,Cv=1.5 R。在20℃下,氣體經過一絕熱可逆壓縮程序,從1 bar 壓縮到10 bar 之後,鎖定活塞位置,然後再把汽缸與一個20℃熱槽做熱接觸,使熱量傳給氣體直到溫度為20℃。試求此氣體的熵變化。(20 分)
申論 7Maxwell 導出氣體分子之速率分佈如下:dNm3−mu2=4π()2e2kTu2duBN2πkTB其中k 為Boltzmann 常數,m 為質量,T 為溫度,u 為分子速率,N 為分子數。試B求氣體分子之最大機率速率(most probable speed)。(10 分)