- 熱力學第一定律的內容是什麼?
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能量不會憑空產生或消失,只會從一種形式轉換成另一種形式。對一個系統而言,內能的變化等於吸收的熱量減去系統對外所做的功。- 請寫出熱力學第一定律的方程式。
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ΔU = Q - W,其中 ΔU 是內能的變化,Q 是系統吸收的熱量,W 是系統對外所做的功。- 熱力學系統中的內能如何定義?
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系統內因分子隨機運動而具有的總能量,不包含宏觀的動能與位能。- 請定義熵。
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衡量系統無序或隨機程度的量,與系統在某個宏觀狀態下可能處於的微觀狀態數目有關。- 熱力學第三定律的內容是什麼?
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完美晶體在絕對零度(0 K)時的熵為零。當溫度趨近絕對零度時,熵會趨近一個恆定的最小值。- 請說明熱力學第零定律。
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若兩個系統各自與第三個系統達到熱平衡,則這兩個系統彼此也處於熱平衡。這個定律使溫度成為一個基本物理量。- 絕對零度是多少 K?
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0 K,約等於攝氏 -273.15 度,或華氏 -459.67 度。- 熱力學中的可逆過程是什麼?
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系統在整個過程中始終保持平衡,且只要對外在條件做無限小的改變就能使過程逆轉,讓系統與周圍環境都回到初始狀態的過程。- 熱力學中的不可逆過程是什麼?
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系統不處於平衡狀態,且無法逆轉而使系統與周圍環境都回到初始狀態的真實過程。- 熱力學中的熱是什麼?
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系統與周圍環境之間因溫度差而發生的能量傳遞。熱會自發地從高溫處流向低溫處。- 熱力學中的功是什麼?
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力作用並使物體移動一段距離所傳遞的能量。在熱力學中,通常指氣體膨脹或壓縮時,氣體對外或外界對氣體所做的功。- 什麼是等溫過程?
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溫度在整個過程中保持不變的熱力學過程。對理想氣體而言,ΔU = 0,所以 Q = W。- 什麼是絕熱過程?
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系統與周圍環境之間沒有熱量交換(Q = 0)的熱力學過程。所做的功等於內能的變化(W = -ΔU)。- 什麼是等壓過程?
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壓力保持恆定的熱力學過程。氣體所做的功為 W = P × ΔV。- 什麼是等容(等體積)過程?
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體積保持恆定(ΔV = 0)的熱力學過程。氣體不對外做功,外界也不對氣體做功(W = 0)。
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