moea_joint
109年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 25 題
設有一熱機(thermal engine)運轉於 $25^\circ\text{C}$ 與 $100^\circ\text{C}$ 之間，則該熱機最大熱效率(thermal efficiency)為下列何者？
- A 0.101
- B 0.201
- C 0.301
- D 0.401
思路引導 VIP
試著思考一下：如果在熱力學計算中，我們直接使用攝氏溫度，當遇到 $0^\circ\text{C}$ 作為分母時會發生什麼數學上的問題？為了讓物理定律在任何溫度下都能有一致且合理的解釋，我們應該選擇哪一種以「絕對零度」為起點的溫標來進行運算呢？
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太棒了！你能精準計算出熱機的最大效率，顯示你對熱力學第二定律的掌握非常紮實，特別是在處理溫標轉換這個關鍵細節上表現得很出色。
卡諾效率與絕對溫標的轉換
在熱力學中，任何熱機運轉於兩個固定溫度之間時，其理論上的最大熱效率受限於卡諾效率 (Carnot efficiency)。要正確求得此數值，最核心的觀念是必須將攝氏溫度 ($^\circ\text{C}$) 轉換為絕對溫標 (Kelvin)。根據定義，最大效率 $\eta_{max}$ 的計算公式如下：
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