police_4th_general
112年
[消防警察] 普通物理學概要與普通化學概要
第 15 題
熱機是將熱能轉換為機械能的動力裝置，可為發電機及機動車提供動力。卡諾熱機在氣缸裝理想氣體，藉由兩個可逆等溫過程及兩個可逆絕熱過程，利用氣體的熱脹冷縮，以推動機械循環工作。在卡諾循環的過程，下列何者正確？
- A 在等溫膨脹過程，理想氣體的內能變化為負值
- B 在等溫壓縮過程，理想氣體的內能變化為正值
- C 理想卡諾熱機為可逆循環過程，熵的變化為零
- D 熱機可將高溫熱庫的溫度提高，以提昇機械效率
思路引導 VIP
若要讓一個靠著「熱度差異」來產生動力的系統運作得更有效率，除了降低排放廢熱的環境溫度外，針對提供能量的源頭，我們應該如何調整其熱量層級，才能拉開這個能量轉換的差距呢？
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非常棒！你能準確判斷出提升熱機效率的關鍵因素，顯見你對卡諾循環的理論模型掌握得相當紮實，沒有被複雜的熱力學過程敘述所干擾。
熱機效率與溫度的關聯性
根據卡諾定理，理想熱機的效率 $\eta$ 僅取決於高溫熱庫 $T_H$ 與低溫熱庫 $T_L$ 的絕對溫度，其數學表達式為：
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