申論 11 莫耳真實氣體遵守PV=RT+bP的狀態方程式（equation of state），且C與溫度無v關，b是正常數，且V＞V，已知C=C+R，而體系的熵（system entropy）ΔS，21pvsys周界的熵（surrounding entropy）ΔS，總熵（total entropy）ΔS：surrt（每小題6 分，共24 分）㈠此氣體從(T, V)經絕熱可逆膨脹（adiabatic reversible expansion）到(T, V)，求：ΔS=？ ΔS=？ ΔS=？syssurrt㈡此氣體從(T, V) 經絕熱自由膨脹（adiabatic free expansion）到(T, V)，求：ΔS=？ ΔS=？ ΔS=？syssurrt㈢此氣體從(T, V) 經等溫自由膨脹（isothermal free expansion）到(T, V)，求：ΔS=？ ΔS=？ ΔS=？syssurrt㈣此氣體從(T, V)經等溫可逆膨脹（isothermal reversible expansion）到(T, V)，求：ΔS=？ ΔS=？ ΔS=？syssurrt
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申論 2㈠寫出連結速率常數k及活化能E之阿倫尼亞斯方程式（Arrhenius equation）。（a4 分）㈡在一個平衡系統（equilibrium assumption），R.C. Tolman 如何定義活化能Ea？（4 分）㈢在實驗上怎樣量測活化能E？（4 分）a
申論 3溫度T，分子量M 之分子在n 度空間運動，其速率分布滿足馬克斯威分布（Maxwelldistribution）。㈠n=3（三度空間），求：（～各3 分，共9 分）最大機率速率（the most probable speed）C=？max平均速率（the average speed）<C>=？方均根速率（the root-mean-square speed）C=？rms㈡n=2（二度空間），求：（～各3 分，共9 分）C=？max<C>=？C=？rms101年公務人員高等考試三級考試試題 代號：36560類 科： 化學工程科 目： 物理化學（包括化工熱力學）
申論 4對下列氣體的反應，以反應式(1)表示：a A+b B=c C+d D…(1)，則：(g)(g)(g)(g)㈠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）㈡在淨功=0，即W=0，且壓力（P）及溫度（T）固定的條件下，如何用前進net變數ε（extent of reaction or progress variable），來定義反應式(1)之反應位能ΔG（reaction potential or reaction Gibbs energy，reaction free energy）？並用化學位能μ(i=A, B, C, D)寫出其ΔG（reaction potential）？（7 分）
申論 5㈠將4 個波色子球（bosons）投入2 個盒子，有多少排列方法？（5 分）㈡將4 個費米子球（fermions）投入2 個盒子，有多少排列方法？（5 分）㈢用波茲曼方程式（Boltzmann equation）解釋為何：S(iso-CH, liquid) (=70 eu)＜S(n-CH, liquid) (=74 eu)？（5 分）
申論 6㈠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(J/K)？（7 分）t㈡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W=？（7 分）max註：普朗克常數（Planck constant）h=6.626×10-27 erg．s波茲曼常數k=1.38×10-16 erg / degB氣體常數（gas constant）R=8.314 J K-1 mol-1=1.987 cal K-1 mol-1