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私醫聯招 普通化學|第 667 題

114 學年度

一個燃料與空氣的混合物,被放置在一個裝有活塞的氣缸中,其原始體積為 0.345 升。當混合物被點燃時,會產生氣體並釋放出 885 焦耳的能量。如果所有釋放的能量都被用於對抗 635 mmHg 的恆定壓力來推動活塞,氣體會膨脹到多少體積?(1 mmHg = 133.32 Pa)
  1. 10.1 升
  2. 7.64 升
  3. 10.8 升
  4. 10.4 升
提示
膨脹作功 W=PΔV;由釋放能量 885 J 等於對抗外壓所作功求 ΔV,再加原體積。
正確答案

正解:C

詳解
A. 10.1 升:外壓或單位換算略有偏差所得的近似值,非最佳。
B. 7.64 升:ΔV 計算漏乘或壓力換算錯誤,偏小。
C. P=635 mmHg×133.32 = 8.46×10⁴ Pa;ΔV=W/P=885/84660 ≈ 0.01045 m³ = 10.45 L;終體積 = 0.345 + 10.45 ≈ 10.8 L,正解。
D. 10.4 升:接近但未加上原始 0.345 L 之全部,略小於最佳解。

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