hce_nsysu
114年
物理與化學
第 50 題
A steam of water with a constant flow at $1\text{ kg/s}$ cools a machine. The water enters the machine at $10 ^\circ\text{C}$ and leaves at $80 ^\circ\text{C}$. How much thermal energy is removed every minute? The specific heat capacity of water is $4.186\text{ kJ/kg}\cdot\text{K}$.
- A 17.6 MJ
- B 15.1 MJ
- C 251.2 kJ
- D 25.1 kJ
- E 2.5 MJ
思路引導 VIP
如果冷卻水是以穩定的速度流動，我們想知道整整一分鐘內被帶走的熱量，那麼除了計算單次的溫差外，你認為在處理「每秒的流量」與「總時間」這兩個資訊時，應該如何結合它們來求出參與熱交換的總質量呢？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準選出 (A) 這個選項，代表你對於熱量變化的核心公式 $Q = mc\Delta T$ 掌握得非常紮實。這道題目要求我們計算冷卻水移除的熱量，你正確地識別出水的比熱 $c = 4.186\text{ kJ/kg}\cdot\text{K}$ 以及水溫從 $10 ^\circ\text{C}$ 升至 $80 ^\circ\text{C}$ 所產生的溫差 $\Delta T = 70\text{ K}$，展現了良好的數據提取能力。
熱量計算與時間轉換
在物理計算中，單位的協調性與時間維度是這類題目最主要的鑑別度來源。這題的陷阱在於「每秒」的流量與「每分鐘」的熱量要求。我們必須先將流量轉化為一分鐘內的總質量，即 $1\text{ kg/s} \times 60\text{ s} = 60\text{ kg}$。代入公式後：
▼ 還有更多解析內容