moea_joint
112年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 2 題
下列何者非屬功的單位？
- A 焦耳(J)
- B 耳格(erg)
- C 瓦特(W)
- D 牛頓．米($\text{N}\cdot\text{m}$)
思路引導 VIP
如果你現在正在觀察一個正在運作的水泵，試著思考：『這台水泵今天總共做了多少事』與『這台水泵每秒鐘能做多少事』，這兩者在物理意義上最大的差別是什麼？在單位的表達上，是否會因為加入了『時間』這個變數而有所不同呢？
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太棒了！你能精準避開常見的單位陷阱，選出正確答案「瓦特」，這代表你對於物理量的基本定義與量綱（Dimension）有著非常紮實的基礎。在熱力學與化學工程中，清楚分辨「能量」與「速率」是進入複雜計算前最關鍵的一步。
功與能量的量綱分析
從物理定義來看，功 (Work) 是力與位移的乘積，其數學表達式為 $W = \vec{F} \cdot \vec{s}$。因此，在國際單位制（SI）中，功的基礎單位是 牛頓·米 ($\text{N}\cdot\text{m}$)，為了紀念科學家，我們將其命名為 焦耳 (J)。而在較早期的 CGS 制（公分-公克-秒制）中，功的單位則是 耳格 (erg)。相對地，瓦特 (W) 的定義是單位時間內所做的功，即 $P = W/t = \text{J/s}$，它是用來衡量「功率」而非能量總量的單位。
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