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108年 - 108 地方政府特種考試_三等_天文:天文學#81602
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三、(一)小質量恆星死亡後,最後可能留下一顆白矮星,白矮星是表面溫度非 常高,發光功率卻很低的星,然而白矮星既然是一顆已死亡恆星,恆 星內部已無核融合反應,請問其為何能持續發光?(5 分)
相關申論題
(二)由亮度與表面溫度推估,白矮星非常小,大約與地球差不多,但其質 量約與太陽相當,在如此高的密度下,表面重力場非常強,就算白矮 星溫度高,也無法以其熱壓力平衡重力,而天文學家發現是「電子簡 併壓」平衡了白矮星的重力,請問何謂「電子簡併壓」?它又是如何 產生強大的壓力來平衡白矮星的重力?(15 分)
#332438
(三)依上述機制,天文學家可以計算出白矮星的質量與半徑關係,並發現 白矮星的質量有上限。因此在大質量恆星死亡後,留下的緻密天體不 是白矮星,而可能是中子星,中子星半徑比白矮星更小,約十公里左 右,但質量通常比白矮星還大,而天文學家認為僅用「中子簡併壓」 恐怕無法解釋中子星重力平衡問題,以致於中子星的質量與半徑關係 至今仍是天文學上未解難題之一,請問原因為何?(5 分)
#332439
(一)孤立的黑洞僅能發出極微弱的霍金幅射,以人類目前觀測能力尚無法 觀測這種幅射,請問天文學家大多是利用觀測那一種天文物理的現象 去研究黑洞?而又是主要觀測那些天體分別去研究上述二種黑洞? (10 分)
#332440
(二)關於銀河系外的超大質量黑洞,除 M87 目前可用直接顯影的方式觀 測,請問天文學家是觀測到那些的現象,進而推論出這些現象是由於 存在著超大質量黑洞所造成?(10 分)
#332441
(三)天文學家已發現我們銀河系中心有一超大質量黑洞(約 460 萬倍太陽 質量),請問天文學家主要是觀測什麼現象得知其存在?(5 分)
#332442
(一)定溫膨脹至壓力為 0.2 bar,其內能(internal energy)變化∆U=0,請證 明其焓(enthalpy)變化∆H 亦為 0,並由微觀(分子)角度說明其理 由。(6 分)
#332443
(二)以可逆(reversible)方式定溫膨脹至壓力為 0.2 bar,計算其對外界所 做的功(Wrev)及本身之 Gibbs 能變化(∆G)。(10 分)
#332444
(三)若改為對真空定溫膨脹至 0.2 bar,則對外界所做的功(W)及∆G 分 別為何?(6 分)
#332445
(一)請將凡得瓦(van der Waals)氣體狀態方程式表示成以壓力為參數之 維里狀態方程式。(6 分)
#332446
(二)請推出凡得瓦氣體之波以耳溫度。(6 分)
#332447
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