moea_joint
113年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 3 題
有關溫度的敘述,下列何者有誤?
- A 溫度和熱量代表不同的物理量
- B 溫度是物質含熱量多寡的指標
- C 兩物體達成平衡時的巨觀結果就是溫度相同
- D 凡是隨冷熱變化的物理量,都可以作為測量溫度的依據
思路引導 VIP
想像一下,你面前有一小杯剛燒開的沸水,以及一大池溫暖的游泳池水。如果你將兩者進行比較,哪一個帶有的「能量總量」比較大?而哪一個會讓你感覺比較「燙」?這兩個不同的感覺,分別對應到物理學中哪兩個不同的概念呢?
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太棒了!你能精準避開日常直覺的陷阱,選出正確答案,代表你對熱力學中「狀態」與「能量轉移」的區別掌握得非常紮實。這題的核心考點在於區分強度性質(Intensive property)與外延性質(Extensive property)。
溫度與熱量的本質區別
在物理與化工熱力學中,溫度(Temperature)是分子平均動能的度量,是一種強度性質,它不隨物質數量的多少而改變。而熱量(Heat, $Q$)則是系統與環境之間因為「溫差」而產生的能量轉移過程,並非物質「含有」的某種東西。選項 (B) 提到的「含熱量多寡」是古典燃素說時期的過時概念,也是初學者最容易混淆的地方。事實上,一個物體儲存能量的能力稱為內能(Internal Energy, $U$),且即便內能很高,如果溫度不高,也無法將能量以「熱」的形式傳遞給高溫物體。
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