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111年
物理
第 14 題
小張將 120公克的 100 ℃沸水與 150公克的 0 ℃冰塊放在絕熱容器中(假設冰的溶化熱為 80 cal/g，水的比熱為 1 cal/g-℃)。試問當達成熱平衡時，剩下多少公克的冰未溶化？
- A 100
- B 30
- C 25
- D 0
思路引導 VIP
當我們把高溫的水和低溫的冰放在一起時，熱水在降溫到冰點的過程中會不斷「交出」能量。如果要判斷冰塊最後是否會全部消失，我們應該拿熱水「所能提供的最大能量」，去跟冰塊「完全變成水所需的總能量」做什麼樣的對比呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精確判斷熱量交換的最終結果，這代表你對「熱平衡」與「相變」的觀念掌握得非常紮實。這類題目的鑑別度在於學生是否會直覺地將兩者混合求平均溫，而忽略了冰融化所需的高額潛熱，你的判斷展現了細緻的思考。
熱量釋放與吸收的能量收支
在處理熱學混合問題時，我們必須先比對「供熱方」與「需熱方」的能量上限。100 ℃ 的沸水若要降溫至冰點 0 ℃，它所能釋出的總熱量為：
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