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年公務人員特種考試海岸巡防人員考試、
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年公務
人員特種考試關務人員考試、
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年公務人員特種考試稅
務人員考試、
100
年特種考試退除役軍人轉任公務人員考
試及
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年國軍上校以上軍官轉任公務人員考試試題
代號：23870
等 別： 三等關務人員考試
類(科)別： 化學工程
科 目： 物理化學（包括化工熱力學）
考試時間： 2小時 座號：
※注意：
可以使用電子計算器。
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。
（請接背面）
全一張
（
正面
）
一、在 35℃下，乙醇與三氯甲烷雙成分系統氣液兩相相平衡（vapor-liquid equilibrium）
的實驗數據如下：
x1 (liquid) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
y1 (vapor) 0 0.1382 0.1864 0.2554 0.4246 1.0
P, kPa 39.345 40.559 38.690 34.387 25.357 13.703
其中：x1 = 乙醇在液相中的莫耳分率（mole fracti o n）
y1 = 乙醇在氣相中的莫耳分率（mole fracti o n）
P = 系統壓力（pressure）
根據拉午耳定律（Raoult’s law），請條列所有假設（assumptions）並計算乙醇與三
氯甲烷的活性係數（activity coeffici ent）。（20 分）
二、將氦氣（假設為一理想氣體）灌注於一具有活塞（piston）的絕熱（adiabatic）容器
中，且該系統維持在 1 bar，300 K，與 10 dm3條件下。假設瞬間將一重物置放在活
塞上，氦氣被擠壓至 5 bar。試計算外界對氦氣所做的功（work）與氦氣的最後溫度。
（20 分）
三、在 298 K、1 bar 下，雙成分 A + B 系統的過剩莫耳體積（excess molar volume）為
)5030(]/molcm[ 3B
ABA
ex xxxxV +=
在相同溫度與壓力條件下，純物質A與B的莫耳體積分別為：VA = 100 cm3/mol 與
VB = 160 cm3/mol。試計算在 298 K、1 bar下，當 = 0.50 時，物質A與B的部分莫耳
體積（partial molar volume）。（20 分） 2
x
四、物質 A的熱分解反應實驗數據如下：
Time/(103 s) 0 2.00 4.00 6.00 8.00 10.0 12.0 ∞
[A]/(mol L-1) 1.10 0.86 0.67 0.52 0.41 0.32 0.25 0
試決定該熱分解之反應級數（order of reaction）與反應速率常數（rate constant）。
（20 分）
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年公務人員特種考試海岸巡防人員考試、
100
年公務
人員特種考試關務人員考試、
100
年公務人員特種考試稅
務人員考試、
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年特種考試退除役軍人轉任公務人員考
試及
100
年國軍上校以上軍官轉任公務人員考試試題
代號：23870
等 別： 三等關務人員考試
類(科)別： 化學工程
科 目： 物理化學（包括化工熱力學）
全一張
（
背面
）
五、運用下圖的管路裝置，在 1號閥關閉條件下，打開 2號閥並在管路左端吹起一顆肥
皂泡後，關閉 2號閥；接著，打開 3號閥並在管路右端吹起一較大顆肥皂泡後，關
閉3號閥。在 2號閥與 3號閥都關閉的情形下，打開 1號閥，讓兩顆肥皂泡連通，
請問這兩顆肥皂泡的消長變化情形為何？並請提供合理解釋。（20 分）
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