分子動能、分子勢能與內能

● A 對：溫度未變（一直 0°C），分子平均動能不變。

● B 錯：相變伴隨分子排列改變，勢能必然變化。

● C 錯：水→冰放熱，內能減小。

● D 對：放熱 Q = mL，由能量守恆，內能減小量 = 放熱量。

關鍵：溫度不變 ≠ 內能不變。相變改變的是 勢能。

(1) 溫度不變 → ΔΣE_k = 0

(2) 吸熱全部轉為勢能：

(3) ΔU = ΔΣE_k + ΔΣE_p = +3.34×10⁵ J

● 動能總和：兩者溫度相同、分子數相同 → ΣE_k 相等。

● 勢能總和：水蒸氣分子間距遠大於水（體積大千倍），分子間引力做功累積巨大 → ΣE_p 大得多。

∴ U_蒸氣 > U_水，差值即為 汽化熱。

數據：汽化熱 ≈ 2.26×10⁶ J/kg，是熔化熱的 6 倍以上 — 印證液→氣勢能變化遠大於固→液。

● A 錯：可能伴隨體積減小，勢能下降抵消動能上升。

● B 錯：可能對外做功（ΔU = Q + W，W 可為負）。

● C 對：水→冰放熱，內能減小；故同溫下水的內能更大。

● D 對：理想氣體分子間無相互作用 → 無分子勢能，內能只與溫度有關。

陷阱：若題目去掉「理想」二字，D 反而錯（實際氣體膨脹勢能會增加）。看題要看清「理想氣體」前提！