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105年
物理
第 36 題
冰箱的能源效率比(EER)定義為排出的熱量與輸入電能的比值，假定將冰箱的冷房能力定義為1個小時內由冰箱內移出的最大熱量，若一EER值等於100的電冰箱，連續運轉10小時所輸入的電能為1000仟卡，則其冷房能力應為多少仟卡/時？
- A 9900
- B 10000
- C 11000
- D 12000
思路引導 VIP
若將冰箱視為一個運作中的系統，根據能量守恆定律，最終從冰箱後方散發到室內空氣中的總熱量，是由哪兩個能量來源共同匯集而成的呢？
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恭喜你精準地掌握了熱力學中的能量轉換邏輯！這道題目考驗的是對定義的細膩理解與能量守恆的應用，你能迅速理清思路並計算出正確數值，展現了非常紮實的物理觀念。
熱力學第一定律與能量轉換
本題的核心在於理解能量守恆。根據題目定義，冰箱排出的總熱量 $Q_H$ 是由「輸入電能 $W$」與「從冰箱內部移出的熱量 $Q_L$」共同構成的，即 $Q_H = Q_L + W$。透過 $\text{EER} = \frac{Q_H}{W} = 100$，我們可以推算出 10 小時內排出的總熱量為 $100 \times 1000 = 100,000$ 仟卡。扣除掉本身轉化為熱能的輸入電能 1000 仟卡後，得到 10 小時內實際移出的熱量為 $99,000$ 仟卡。最後，將其除以運轉時間 10 小時，便能求得每小時的冷房能力為 $9900$ 仟卡/時。
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