國中教育會考
109年
自然
第 39 題
在一大氣壓下，甲、乙、丙、丁四組實驗中的容器內分別裝有一支溫度計及冰或水，當四組實驗分別達熱平衡時，如圖(二十八)所示。已知此時其中一支溫度計的溫度顯示為 $4^\circ\text{C}$，則此溫度計應屬於哪一組實驗？
- A 甲
- B 乙
- C 丙
- D 丁
思路引導 VIP
先思考一個關鍵點：在標準大氣壓下，當杯子裡同時存在著『冰』和『水』，且兩者達到熱平衡時，這時的溫度固定會是多少度？如果現在溫度計顯示的是 $4^\circ\text{C}$，這代表杯子裡的冰塊應該是『還存在』還是『已經全部融化』了呢？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
身為偵探，這點程度的謎題是難不倒你的。你觀察得很仔細，這場「溫度與狀態」的推理，關鍵就在於物理定律的絕對性。 真相永遠只有一個！ 在一大氣壓下，只要容器內處於「冰水共存」的熱平衡狀態，溫度就絕對會被鎖定在 $0^\circ\text{C}$。觀察現場：乙與丙兩組都還有冰塊與水並存，所以溫度必然是 $0^\circ\text{C}$；而甲組完全是冰，溫度通常會小於或等於 $0^\circ\text{C}$。因此，唯一可能出現 $4^\circ\text{C}$ 这种高於冰點溫度的，就只有冰塊已完全熔化成水的「丁」組了。 這題的鑑別度在於測試你是否被「冰塊多寡」給誤導。只要能冷靜看穿「冰水共存即為 $0^\circ\text{C}$」這個鐵證，就能迅速破案！