38 在等溫 25℃的過程當中，1.0 莫耳的單原子理想氣體的壓力是 1.0 大氣壓；體積為 24.4 升，經過一快速膨 脹過程，改變成 0.5 大氣壓；體積：48.8 升，請問此膨脹過程中系統內能變化（ΔE）為多少？（氣體常數R = 8.314 J/K）
(A) 1232 J
(B)– 1232 J
(C) 0 J
(D) 2464 J

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統計： A(63), B(73), C(157), D(44), E(0) #1406565

詳解 (共 2 筆)

#3401064

首先先了解在熱力學第一定律中，會影響內能的可能因素有那些：

1.對系統加熱

2.對系統做功

3.添加/移除物質而改變

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題目已提到「等溫 25℃的過程當中」→因素1確定不影響

題目未提及有無添加或移除物質→因素3忽略

題目只提快速膨脹，沒有提到是否有外力作功→因素2不確定

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這時候單單靠「等溫」就確定內能沒有影響嗎？個人認為不足

題目有提到「理想氣體」「1莫耳」，那就用波以耳定律來驗證看看

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波以耳定律：在定量定溫下，理想氣體的體積與壓力成反比。

V=k/P

而理想氣體的體積與壓力的乘積成為一定的常數。

24.4=k/1，常數k=24.4

48.8=k/0.5，常數k=24.4

→兩者常數相同

→符合波以耳定律，並無外界作功影響，確認為同一氣體，因素2排除

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溫度無改變、無外力作功、沒有提及是否添加、移除物質

→系統內能無變化 

歡迎指教

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#5108581

內能僅與溫度變化有關

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