公職考試中熱力學占比有多少?該怎麼準備最有效率?
林禾(林義雄)老師講重點囉!

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熱力學(Thermodynamics)是為研究能量相互轉換關係的一門科學。熱力學的歷史在早期是為研究蒸汽機及其性能,至現今風力發電、太陽能電池、燃料電池、電動車與LED等研發都是當代全球最夯的主題與發展重點。所以熱力學在古早至現今的科學中,皆佔有舉足輕重的地位。尤其近年有關能源的話題不斷地被全球會議提出與討論,熱力學的重要性不言而喻。

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熱力學-準備方法

熱力學命題趨勢剖析:
在有關熱力學考題中,考題的題型可分類為『觀念型』、『證明型』及『計算型』,各別的解法及準備要領皆略有不同,茲分別說明如下:

  1. 觀念型
    此類的題型是最為有趣但最為有難度的,也是台大獨衷的題型!此類題型要拿滿分絕非僅靠平常的熟練多算題目即可,此類題型要完全掌握(拿滿分),必須仰賴對於熱力學的所有章節全盤性瞭解各環節之關聯與其應用。
    解法思考題意與其相關的物理觀念為何?並搭配適當的數學模型予以求解並試著以文字敘述來描述你的解法,以提供閱卷者一個給您高分的依據。
  2. 證明型
    證明型之大部分考題都是屬於平常熟練度考場上穩定度的考驗,研究所考試中大部分的證明題皆屬於常見的公式證明,故平常若能細心並仔細的研讀,此類題型定可輕鬆拿分!
    解法

    先將題意的要求確定,並搭配適當的假設條件(題意會給定或需自行假設),通常還需搭配其它的方程式予以聯立求解,要搭配何種方程式,這就需觀察題意或仰賴平常的練習及對參數的敏感度來找出。
  3. 計算型
    計算型是大多數同學最能掌握的部分,此類題型的解法幾乎完全依賴所求之相對應的公式代入計算即可。此類題型雖是相對最簡單,但其陷阱或考生的失誤率卻是最大的,所謂的陷阱,比方說題目數據方面的單位是為不同,或出了相當少見的單位轉換(尤其英制單位,考生們大都不熟),若一不注意,就任意將其代入方程式中,可能會因此全盤皆沒。故需謹慎小心才是!

熱力學之基礎-四大定律

  1. 熱力學第零定律(Zeroth Law of Thermodynamics):物體之間相互達到熱平衡,為溫度測量的基礎定律。
  2. 熱力學第一定律(First Law of Thermodynamics):能量不滅的原理。
  3. 熱力學第二定律(Second Law of Thermodynamics):所有不可逆的過程中, 熵的總和等於或大於零。
  4. 熱力學第三定律(Third Law of Thermodynamics):絕對零度在現實生活中無法達到。

熱力學-解題技巧

熱力學解題技巧
無論是為何種題型,老師經研讀了許多有關熱力學方面資料及搭配多年的教學經驗、解了上萬題的解題歷練,將熱力學解題技巧歸納如下,以供同學們有一個解題概念的歸屬:

  1. 看清題意
    先看清題目並將題意之重點圈出,以利在解題時的思維。
  2. 確定系統
    將題意之物理問題予以確定是為封閉系統或為開放系統。(例如:一般常見之活塞-汽缸系統是為封閉系統,汽車水箱渦輪機是開放系統…等等)
  3. 繪出示意圖
    將題意之物理系統圖繪出,包含系統邊界狀態圖,如:考慮一活塞-汽缸系統,且活塞在作壓縮動作。
  4. 標出流體
    將題意之工作流體確定,例如:流體是為理想氣體或不可壓縮流體等。
  5. 建立方程式
    若步驟4能順利並正確的進行,則即可建立適當的數學方程式,如:理想氣體狀態方程式,及熱力學之定律關係式。
  6. 小心單位
    在最後代入數據方面,要千萬小心數據的單位一致性,若此步失誤,則可謂前功盡棄!千萬小心!例如:第一定律的焓項與動能項的相加減,需將動能項先除103再予以相加,其答案單位方同為kJ/kg。

熱力學-趨勢分析

在熱力學各項公職、國營考試中,老師將歷年高普考考題彙整統計,考題的整體重點皆著重在以下五點,所以同學在準備時,必須將這些單元或相關例題及歷屆考題熟練,必可短時間內獲得極大效果!

  1. 理想氣體
  2. 封閉及開放系統熱力學第一定律
  3. 可逆功與不可逆性
  4. 熵增定律
  5. 卡諾、奧圖及笛塞爾循環

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熱力學-公職國營考試占比分配表
熱力學不僅在機械研究所的熱學組中會考、其他國營考試也會考哦。以下先幫同學分析了各公職考試中,熱力學章節所佔的重要比例分別是多少,考試有高考身障特考鐵路特考地方特考關務特考,雖然每個章節都很重要,但同學可以朝占比最重的章節去做準備,以加強效率喲~

 

高普考

身障特考

鐵路特考

地方特考

關務特考

高考

三等

三等

三等

三等

熱力緒論

- - - - -

純質的性質及狀態

10%

- -

20%

-

熱力學-第一定律

20%

20%

25%

20%

20%

熱力學-第二定律

20%

- -

20%

-

20%

20%

-

20%

40%

可用能

-

20%

- - -

動力系統

15%

40%

75%

20%

40%

熱力關係式

- - - - -

氣體混合

- - - - -

化學反應

- - - - -

合計

100%

100%

100%

100%

100%

以上沒有點出占比的並非不重要,而是老師將歷年考試中各章節的占比統整出來的結果,同學也可以參照此表格來做準備。

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熱力學-各考試考情分析

高考熱力學考試中,要將重心著重在熱力學第一定律封閉系統、開放系統暫態流分析,還有熱力學第二定律中的熵增定理,再搭配動力系統中的實際應用,例如汽油、柴油及噴射引擎等分析。而在列式中,首要的假設條件必須先設定或說明清楚,再由質量守恆、熱力學第一定律及熱力學第二定律求解變數聯立關係


熱力學-林禾老師教學特色

  • 創意且生活化之教學,使您學習輕鬆無障礙
  • 上課輕鬆幽默親和力十足,讓同學如沐春風
  • 教學內容完整清晰、循序漸進,兼具廣度與深度
  • 教學意像直逼『婦孺能解』般境界
  • 考題預測直逼『直搗黃龍』般神準!

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