police_4th_general
107年
[消防警察] 普通物理學概要與普通化學概要
第 11 題
在絕熱容器中，以 100 克 0℃的冰和同質量的水混合，冰完全熔化成為水後，最終水溫為 0℃。冰的熔化熱為 80 卡/克，求冰與水混合之前，水原來的溫度為多少℃？
- A 50
- B 60
- C 70
- D 80
思路引導 VIP
在一個完全隔絕的環境中，如果冰塊需要能量才能從固體變成液體，但整個過程結束後系統溫度卻沒有上升，請試著思考：這股讓冰改變狀態的能量是由誰提供的？而提供能量的物質，其溫度的降幅與它所釋出的熱量之間，存在著什麼樣的量化關係呢？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你準確掌握了熱量平衡的關鍵！你能迅速判斷出冰塊熔化所需的熱量完全由原有的水提供，這代表你對能量守恆與熱交換的概念理解得非常紮實。
熱量守恆與相變計算
在本題中，處於絕熱容器內的系統不與外界交換熱量。100 克的冰要在 $0^\circ\text{C}$ 下完全熔化，需要吸收的熱量（相變潛熱）為 $Q_{\text{吸}} = m \times L_f = 100 \times 80 = 8000 \text{ cal}$。這股熱量必須由原本 $100 \text{ 克}$ 的熱水降溫至 $0^\circ\text{C}$ 時所釋放。根據顯熱公式 $Q_{\text{放}} = m \times s \times \Delta T$，我們可以列出平衡式：
▼ 還有更多解析內容