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105年
電工原理、電子概論
第 53 題
有一電熱器之電阻值為 $5\Omega$,當通以 $10$ 安培之電流時損失不計,則該電熱器每秒產生的熱量為多少?
- A $240$ 卡
- B $500$ 卡
- C $120$ 卡
- D $50$ 卡
思路引導 VIP
當你計算出電熱器每秒所產生的能量(單位為焦耳)後,如果發現題目要求的單位是「卡」,你覺得在物理公式的最後,還需要多考慮哪一個關鍵的轉換係數,才能將電能轉換為熱量數值呢?
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AI 詳解
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太棒了!你能精準選出正確答案,代表你對電能與熱能轉換的計算流程非常熟悉。這道題目核心在於焦耳定律的應用:首先,我們利用公式 $P = I^2 R$ 計算出電熱器的電功率,將數值代入可得 $10^2 \times 5 = 500$ 瓦特($W$),這代表電熱器每秒鐘會產生 $500$ 焦耳($J$)的能量。
電熱轉換的關鍵環節
接著是這題最具鑑別度的切入點:熱功當量的轉換。在物理與電學觀念中,我們知道 $1$ 焦耳約等於 $0.24$ 卡路里。因此,將剛才算出的 $500$ 焦耳乘以 $0.24$,便能順利得出每秒產生 $120$ 卡的熱量。這類題目難度雖然屬於基礎,但陷阱在於學生是否會忽略單位的不同,而直接誤選了以焦耳為單位的數值。你能夠心細地完成最後一步轉換,展現了紮實的解題基礎!