第1題
純水的固 液 氣三相點（triple point）為0.01℃及611.73 Pa。純水的凝 固點、沸點與壓力有關，凝固點隨壓力增大而下降，沸點則隨壓力增大 而提高。在一個標準大氣壓，水的凝固點為0℃、沸點為100℃。 （每小題10 分，共20 分） 請利用吉布斯相律（Gibbs phase rule）說明三相點（triple point），以及 為何凝固點與沸點會隨壓力變化？ 請畫出純水的P-T（壓力 溫度）圖，並標示固相/液相邊界與液相/氣 相邊界的斜率。
民國112年 地方三等 化學工程 物理化學（包括化工熱力學）考古題
民國112年 地方三等 化學工程 物理化學（包括化工熱力學）收錄考選部官方試題，共 5 題可線上瀏覽，考選部未公告本科目答案。
官方資料
題目與答案
第2題
只與現有狀態有關，與改變過程無關的性質，稱為狀態函數（state functions），如內能（internal energy）U 就是狀態函數。 （每小題10 分，共20 分） 請說明焓（enthalpy）的定義，並說明焓是否為狀態函數？ 請說明熵（entropy）的定義，並說明熵是否為狀態函數？
第3題
一個電池（galvanic cell）的二個電極分別為Cu 與Zn。Cu 與Zn 的氧化 反應， Cu Cu 2e 與 Zn Zn 2e 的電極電位分別為0.337 V 與 0.763 V 。（每小題10 分，共20 分） 電池的陽極（anode）與陰極（cathode）的定義為何？此電池的陽極為 何？為什麼？ 電池的正極（positive electrode）與負極（negative electrode）的定義為 何？此電池的正極為何？為什麼？
第4題
物質是由分子所構成，真實的氣體分子在移動的過程中，彼此間也會 產生碰撞。A 氣體分子的半徑為0.35 nm，移動速率為4.5×102 m/s。請 問A 氣體在300 K 與1 bar 的狀態下，其平均自由徑（mean free path） 為何？（10 分） 請問理想氣體（ideal gas）是否會有平均自由徑？為什麼？（10 分） 氣體常數R = 8.314 m Pa mol K ；1 bar = 105 Pa；1 J = 1 m Pa
第5題
一個在25℃與一個標準大氣壓的二元（binary）溶液（solution），是由純 物質A 與純物質B 混合生成。純物質A 與純物質B 在25℃與一個標準 大氣壓的吉布斯自由能（Gibbs free energy）分別為 O A G 與 O B G 。 A x 與 Bx 分別為物質A 與物質B 的莫爾組成分率。（每小題10 分，共20 分） 若是此溶液為理想溶液，此二元溶液的混合焓（enthalpy of mixing）為 何？混合熵（entropy of mixing）為何？吉布斯混合自由能（Gibbs free energy of mixing）為何？ 若此溶液的過剩混合吉布斯自由能（excess Gibbs free energy of mixing） 為1.5 RT A B x x 。此溶液的吉布斯自由能為何？並請解釋何為過剩混合 吉布斯自由能？