第 一 題

看到冰箱（冷凍機）運轉的能量問題，應立即聯想「熱力學第一定律」與能量守恆概念。在一個完整的製冷循環中，系統向熱源（房間）排出的總熱量，必然等於從冷源（冰箱內部）吸收的熱量與外界對系統輸入的功（電能）之總和。

解題關鍵在於正確界定熱力學系統邊界並應用能量守恆定律。對於密閉的房間而言，「流入冰箱的熱 40 J/s」屬於房間與冰箱間的內部熱交換，真正的外部淨能量輸入僅為冰箱運轉所消耗的電功率 100 W。確認淨能量輸入後，利用能量積分與空氣熱容量公式 $\Delta E = C \cdot \Delta T$ 即可求得溫度變化。