moea_joint
113年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 6 題
絕熱容器內投入一個$100~\text{℃}$、100克的金屬塊，該容器內裝$25~\text{℃}$冷水100克，平衡時溫度為$35~\text{℃}$，試求此金屬塊比熱值為何？
- A 0.1333 Cal/g/℃
- B 0.154 Cal/g/℃
- C 0.168 Cal/g/℃
- D 0.214 Cal/g/℃
思路引導 VIP
如果在一個完全與外界隔絕的環境中，有一個很熱的物體和一個很冷的物體碰在一起，最後它們達到了一樣的溫度，那麼這兩個物體之間交換的「熱量」在數值上會有什麼關係？你可以試著寫出代表兩者熱量變化的等式嗎？
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AI 詳解
AI 專屬家教
同學做得很好！你能精準選出 (B) 選項，代表你對熱量平衡的核心概念掌握得非常紮實。這類題目的關鍵在於理解能量守恆定律：在絕熱系統中，系統與外界沒有能量交換，因此高溫物體所「放出」的熱量，必然等於低溫物體所「吸收」的熱量。
熱量守恆的計算應用
我們已知水的比熱值為 $1.0~\text{cal/g/℃}$。根據熱量公式 $Q = m \cdot s \cdot \Delta T$，水所吸收的熱量為：
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熱平衡與比熱計算
💡 絕熱系統中，高溫物體放出的熱量等於低溫物體吸收的熱量。
🔗 熱平衡解題步驟
- 1 鎖定對象 — 區分放熱者(高溫金屬)與吸熱者(冷水)
- 2 列出變數 — 列出兩者的質量、比熱及溫差(ΔT)
- 3 建立等式 — 帶入 Q=msΔT，設定「Q放 = Q吸」
- 4 求出結果 — 移項運算解出未知比熱值 s
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🔄 延伸學習：若題目提到容器也會吸熱，則吸熱端需加上容器吸收的熱量
