hce_kmu
110年
物理及化學
第 44 題
What is the efficiency if a Carnot engine transfers $9.5 \times 10^3\text{ J}$ of energy from a hot reservoir during a cycle and dumps $2 \times 10^3\text{ J}$ heat to a cold reservoir?
- A 0.69
- B 0.84
- C 0.79
- D 0.65
- E 0.72
思路引導 VIP
想像你正在經營一台機器：如果你投入了一定數量的總能量，其中一部分轉變成了你想要的「收穫」（功），而另一部分則是不得不排出的「廢棄物」（熱）。你會如何利用這兩個數字，來計算這台機器到底有多「省油」或「高效」呢？
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太棒了！你能精準選出 (C) 0.79，代表你對熱力學中熱機效率的定義掌握得非常扎實。在卡諾循環（Carnot cycle）的觀念中，效率（Efficiency）的核心在於衡量「我們投入的能量，有多少轉化為有用的功」。
熱機效率的計算原理
熱機運作時會從高溫熱庫吸收熱量 $Q_H$，並將其中一部分轉化為功 $W$，其餘無法轉化的熱量 $Q_L$ 則排放至低溫熱庫。根據能量守恆定律，對外的作功量為 $W = Q_H - Q_L$。而效率 $\eta$ 的定義則是「功」與「吸收總熱量」的比值：
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