民國114年 第2梯次 延期考區 化工乙級 學科
第67題
有關水的吉布斯自由能(Gibbs free energy,G)與溫度和壓力關係的敘述,下列何者正確?
題目
有關水的吉布斯自由能(Gibbs free energy,G)與溫度和壓力關係的敘述,下列何者正確?
- (1) 等壓下:溫度越高,G 值越小
- (2) 等溫下:壓力度越高,G 值越大
- (3) 等溫下:壓力越高,G 值越小
- (4) 等壓下:溫度越高,G 值越大
官方答案
(1) 等壓下:溫度越高,G 值越小、(2) 等溫下:壓力度越高,G 值越大
解析
由熱力學基本關係式 dG = −S dT + V dP 可知：等壓下 (∂G/∂T)P = −S，因熵 S 恆為正值，故溫度愈高 G 愈小；等溫下 (∂G/∂P)T = V，因體積 V 為正，故壓力愈高 G 愈大。選項1、2 的方向與偏微分結果一致，選項3、4 則相反。此關係也是判斷蒸發、壓縮與相變化自發方向的基礎，例如蒸氣壓隨溫度上升即對應 G 的下降。
AI 參考解析（推得答案已與官方答案比對一致），非官方公告內容，僅供備考參考。