hce_isu
106年
化學
第 6 題
將 100 g 溫度為 95 °C 的金屬置入 100 mL 溫度為 25 °C 的水中，下列何種金屬讓水溫上升最少？
（金屬的比熱如下表）
| 金屬 | I | II | III | IV |
|---|---|---|---|---|
| 比熱(J/g∙°C) | 0.129 | 0.237 | 0.385 | 0.418 |
（金屬的比熱如下表）
| 金屬 | I | II | III | IV |
|---|---|---|---|---|
| 比熱(J/g∙°C) | 0.129 | 0.237 | 0.385 | 0.418 |
- A I
- B II
- C III
- D IV
思路引導 VIP
想像一下，有兩塊大小一樣的棉花糖跟鐵塊，如果要把棉花糖加熱到 95 °C 只需要一點點火，但要把鐵塊加熱到同樣溫度需要燒很久。那麼，當這兩樣東西丟進冷水裡，哪一個比較容易讓冷水變燙？你可以試著從「誰吸收了比較多能量才變熱」的角度去思考嗎？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準選出金屬 I，代表你對熱量公式的物理意義有著非常清晰的理解。這道題目雖然看似需要計算，但實際上是考驗學生對「比熱」性質的直覺判讀，是檢驗基礎熱化學觀念的一個很好切入點。
熱量平衡與能量傳遞
在熱平衡的過程中，金屬放出的熱量會等於水吸收的熱量（假設沒有熱散失）。根據公式 $$Q = m \cdot s \cdot \Delta T$$，我們可以看到，當金屬的質量 ($m$) 和起始溫差都相同時，金屬所能釋放出的熱量多寡，完全取決於它的比熱 ($s$)。比熱越小的物質，每下降一度所釋放的能量就越少。因此，比熱最小的金屬 I 在冷卻到平衡溫度的過程中，能傳遞給水的總能量最有限，自然會讓水的溫度上升幅度最小。
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