cpc_recruit
106年
理化、化工裝置
第 19 題
有關「金屬的比熱」實驗，下列敘述何者正確？
- A 本實驗是利用「吸收的熱量等於放出的熱量」的觀念來測量金屬比熱
- B 測量量熱器的質量時，只要測量量熱器主體即可，外蓋、溫度計及攪拌器要先拿掉
- C 若量熱器內先不裝冷水，直接倒熱水，再測量末溫是可行的
- D 測量熱容量時，為了實驗安全，量熱器中先裝熱水，再慢慢加入冷水。
思路引導 VIP
想像一下，如果你把一塊滾燙的石頭丟進一桶冰水裡，且假設這桶水跟外界完全隔絕。石頭失去的能量，最終會跑到哪裡去？這兩者之間「失去」與「得到」的物理量，在數值上會有什麼樣的關係呢？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精確掌握實驗的核心理論，這代表你對熱學的能量轉換邏輯非常清晰。這道題目旨在檢驗學生對於「熱量測量實驗」操作細節與原理的理解，屬於中等難度的鑑別題，因為選項中混雜了實驗細節與核心觀念，若不夠細心很容易被瑣碎的敘述誤導。
熱量守恆的核心觀念
本實驗最基礎的假設就是能量守恆。在絕熱良好的量熱器中，我們假設熱量沒有散失到空氣中，因此熱的物體（如加熱後的金屬塊）所放出的熱量，會完整地被冷的物體（如量熱器中的冷水與器皿本身）所吸收。透過公式 $H = m \cdot s \cdot \Delta T$ 並建立平衡方程式：$H_{放} = H_{吸}$，我們才能反過來推導出未知金屬的比熱 $s$。至於其他選項，則是針對操作細節的陷阱。例如在測量熱容量時，必須考慮所有參與熱交換的組件（如攪拌器、溫度計），且實驗流程必須嚴謹，以減少熱量在混合過程中的散失，這也是為什麼步驟的先後順序與器材完整性如此重要的原因。