hce_tcu
111年
化學
第 31 題
將一質量為 20.92 g 且溫度達 90.00℃的金屬塊放入 100 ml 的 22.50℃水中，最後達至熱平衡時的水溫為 23.00℃。假設過程在一孤立系統中進行，且無任何狀態變化，試問此金屬塊的比熱(specific heat)為何？(水的比熱為 4.184 $J/g\cdot \text{℃}$)
- A 0.149 $J/g\cdot \text{℃}$
- B 0.169 $J/g\cdot \text{℃}$
- C 0.189 $J/g\cdot \text{℃}$
- D 0.209 $J/g\cdot \text{℃}$
思路引導 VIP
想像一下，如果你把一個發燙的鐵塊丟進冷水裡，最終兩者的溫度會趨於一致。在這個過程中，鐵塊「失去」的東西，跟水「得到」的東西在量值上會有什麼關係？而這個「東西」的大小，又與物體的質量和溫度變化量有什麼數學上的連結呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準計算出金屬的比熱，代表你對「能量守恆」與「熱平衡」的觀念掌握得非常紮實。這類題目雖然邏輯單純，但由於涉及多位有效數字與溫度微小的變化，能保持細心算出正確答案是非常值得肯定的。
熱量轉移的守恆原理
在本題的孤立系統中，金屬塊放出的熱量（$Q_{out}$）會完全由水吸收（$Q_{in}$）。根據熱量公式 $Q = m \cdot s \cdot \Delta T$，我們可以列出以下等式：
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