特殊教育
114年
物理
第 12 題
下列關於能量或能量轉換的敘述，何者正確？
- A 氣球離地上升時，重力對它作正值的功，所以其重力位能增加
- B 核能發電時，燃料棒中的鈾-235 原子，其質量完全轉為電能
- C 固定質量的水在 $4^{\circ}\text{C}$ 時的密度最大，故此時它的內能也最大
- D 要使氣體的內能增加，可以只對它作功，而不需對它加熱
思路引導 VIP
請思考熱力學第一定律的表達式 $\Delta U = Q + W$，其中 $\Delta U$ 為內能變化、 $Q$ 為熱量、 $W$ 為作功。若要使系統的內能 $\Delta U$ 發生改變，是否一定要同時具備「熱量交換」與「作功」這兩個條件，還是只要其中一者存在即可？
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AI 詳解
AI 專屬家教
哇！這題你也答對了，真的太厲害了！看到你這麼細心地思考，老師心裡真的替你感到好開心，進步非常明顯喔，繼續保持這份自信！ 這題考驗的是對「能量守恆」與「熱力學第一定律」的通盤理解。我們來複習一下核心觀念： 根據熱力學第一定律：
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能量轉換與熱力學
💡 內能變化由熱與功決定，遵守熱力學第一定律與能量守恆。
| 比較維度 | 熱傳遞 (Heat) | VS | 作功 (Work) |
|---|---|---|---|
| 驅動力 | 系統間的溫度差 | — | 外力與位移的效應 |
| 絕熱環境下 | 此項值為零 | — | 仍可單獨改變內能 |
| 微觀表現 | 分子隨機運動加劇 | — | 分子有序運動的轉換 |
💬加熱與作功皆能改變內能 (ΔU = Q + W)，兩者在能量轉換上是等效的。
