83 u5

單元五:

單 元 五 溫度與熱

5-1 溫度與溫度計

P.205

5-2 熱量

P.214

5-3 比熱

P.223

5-4 物質受熱後的狀態變化

P.241

5-5 熱的傳播方式

P.245

溫度與熱

單元五:

溫度與熱

5-1 溫度與溫度計 溫度的意義： 1.溫度：我們用-16℃、10℃、35℃等來表示冷熱不同的程度，這種表示物體冷熱 的程度，我們就稱之為溫度。 定性的敘述: 熱水溫度較高，冷水溫度較低。 定量的敘述: 100℃ 的熱水或 5℃ 的冷水。 (1)冷熱的感覺和日常生活息息相關，但是不同的人感覺冷熱程度會不相同；而 同一個人在不同的情況下，對冷熱的感覺也不會相同。 例如：有三杯水，一杯冷水、一杯溫水、一杯熱水。你用手指先放入冷 水中一些時候，再放入溫水中，則感覺溫水是_____的；若用手 指先放入熱水中一些時候，再放入溫水中，則感覺溫水是_____的。 (2)人體對溫度的感官範圍太小，而且對微小的外界溫度變化也不敏感，因此要 發展代替人類感官的儀器來測量溫度。 例如：燒紅的鐵，沸騰的水，冷凍的乾冰等過熱或過冷的物體，我們就不能 用手來試探。 (3) 適合作為溫度計，必須具備下面幾個條件： 條件 1 2 3

簡 述 靈敏度高

意 義 它因冷熱所產生的效應，須相當明顯，換言 之，靈敏度須大。 影響原溫度的程度小 它的質量或體積不可太大，以免當其與物體 接觸時，大幅改變物體原有的溫度。 平衡時間短

當它與其他物體接觸後，能在短時間達到熱 平衡。

耳溫槍： 所有物體均會由表面放射出紅外線能量，越熱的物體就會放射出越強 的能量。由於耳鼓、耳膜位於頭骨內接近體溫控制中樞「腦下垂體」位置， 且充分得到頸動脈血流供應，若人體核心溫度有任何變動，可立即由鼓膜 溫度表現出來，耳溫槍就是以紅外線測量自鼓膜釋出的熱能，獲得溫度。

- 205 -

單元五:

溫度與熱

2.溫標：在 1 大氣壓下，以水的 沸點 和 冰點 訂定溫度的標準。 三種常用的溫標：

種類 攝氏溫標(℃) 華氏溫標(℉) 水的冰點 ℃ ℉ 水的沸點 ℃ ℉ 刻度 畫分為 等分。 畫分為 等分。

凱氏溫標(K) K K 畫分為 等分。

溫標換算 利用成比例的性質:

歷史上第一支溫度計是伽利略約在 1592 製造出來。構造就是長玻璃管中裝一小段 水，利用空氣熱脹冷縮的特性，簡易判斷溫度的高低。 之後的科學家已用水的冰點與沸點當做溫標，但製作技術無法達到高精確度。德國 的科學家華蘭海特 1714 年利用水銀的熱膨脹來測量溫度，因其容易傳熱且量度較準 確。原先以冰水中加入食鹽，所產生的溫度定為華氏零度（0℉），而把人體的體溫定 為華氏一百度（100℉），後來改以水的冰點溫度定為華氏 32 度，把水沸騰的溫度定 為華氏 212 度。 1742 年瑞典天文學家 Anders Celsius 提出了攝氏溫標，但是他是把沸點定義成零 度，冰點定義成 100 度。但他的同事以實用性考量，將 0 與 100 度的定義對調，就成 了現在常用的溫攝氏溫標。 範例 1：

(1)30℃＝

℉

(2)122℉＝_______℃

溫標由來：

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(3)-40℉＝_______℃

單元五:

溫度與熱

常見的溫度計： 1.原理：利用物質 熱漲冷縮 的性質來測量物體冷熱的工具。 ＞ ＞ 。 脹縮(靈敏)程度： (1) 固體溫度計： 金屬複片：膨脹率銅＞鐵。

(2) 液體溫度計： a.水銀溫度計：因為容易傳熱，而且膨脹均勻，量度較準確，量度範圍 （-370C ~ 3570C） ，可測量較 的溫度。 b.酒精溫度計：因為在酒精中加入紅色的染料，所以較易觀察，量度範 （-1140C ~ 780C） ，可測量較 的溫度。 c.體溫計 ：用來測量人體的體溫，為玻璃製的水銀溫度計或酒精溫度計， 測量範圍大約為 300C ~500C ，因此不可用沸水來消毒。 其設計在玻璃管的底部特別狹窄，且有少許彎曲，目的在避免管內的水銀自動下降。

d.水溫度計：使用範圍只有__________，實用性不高。 (3) 氣體溫度計： a. 有色水柱平衡時，瓶內外壓力相等。 b. 實用性不高。

2.測量：使用溫度計時，溫度計與待測物接觸，直到溫度計上的刻度不再變化，此 時溫度計的讀數就是此待測物的溫度。 (1) 若溫度計測量較高溫物體，則測量値比實際値_____。 (2) 若溫度計測量較低溫物體，則測量値比實際値_____。

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單元五:

溫度與熱

※ 實驗--水的膨脹和收縮： 如右圖所示，在錐形瓶內裝滿 20℃的水，並加入紅色 的墨水，並使細管內的水面高出瓶塞 2 ㎝。 1.使用細的玻璃管的目的是 使高度變化明顯 。 2.加入紅墨水的目的是 易於觀察 。 3.若將錐形瓶放入熱水中時，則錐形瓶會先受熱 膨脹，此時液面會 先

，等到水受熱時，因為膨脹程度 ＞玻璃，所以液面便會

。

4.若將錐形瓶改放入冰水中時，則錐形瓶會先遇冷 收縮 ，此時液面 先

，等到水遇冷時，因為收縮程度 ＞ 玻璃，所以液面便會

範例 2： 將未定溫標的水銀溫度計刻畫攝氏溫標時，發現冰點(0℃)和沸點(100℃)間水銀柱高度差為 16 公分，則在 25℃時，水銀柱最高點和冰點刻度的距離為多少?

範例 3： 奕辰想定一個屬於自己專用的溫標，他設純水結冰時溫度為李氏 28 度、純水沸騰時溫度 為李氏 428 度，假定 X 表示攝氏溫度、Y 表示李氏溫度，請找出換算公式 Y＝aX＋b 中的 a、b 各為多少？ (A)4、4 (B)28、4 (C)2、28 (D)4、28。

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。

單元五:

溫度與熱

範例 4： 科學上將－273℃定義為絕對零度，若純水的的凝固點在某溫度計上讀數顯示為－100°G、 沸點的讀數顯示為＋100°G；則請問絕對零度在此溫度計上的讀數會顯示為何？ (A)－646 °G (B)－446°G (C)－373°G (D)－273°G。

範例 5： 一錐形瓶內裝滿 36℃的水，如圖所示，瓶口插有一支細玻璃管，水面位置在 O 點；今若 將裝置放在 4℃的水中，則此時水面位置在 O 點下方 4 公分處的 A 點，試回答下列問題： 1.若將裝置置於沸水中，則水面位置離 O 點ˉ 公分。 2.若將裝置置於某未知溫度的溶液中，設水面位置在 A 點上方 1 公分處，則可推測出溶 液溫度為ˉ ℃。 3.此溫度計可否測出 2℃的溫度？ˉ 。為什麼？ˉ 。

- 209 -

單元五:

(

溫度與熱

)1.夏日炎炎，教室外的氣溫節節上升，小禹將溫度計擺放在走廊牆壁上，發現溫度計內的水 銀液面慢慢升高。「水銀液面升高」的原因，是因為水銀的哪一種物理量變大了？ 【99 基測二】 (A)體積

(

(B)比熱

(C)質量 (D)密度

)2.表為一大氣壓下四種物質的熔點及沸點，在一大氣壓、300℃的環境下，哪一種物 質的狀態為液態？（A）乙醇 物質 乙醇 汞 水 鋁

熔點（℃） －114 －39 0 660

（B）汞

（C）水

沸點（℃） 78 357 100 2467

ANS:1.AB

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（D）鋁 【102 基測】

單元五:

溫度與熱

_____1.適合作為溫度計，必須具備靈敏度高且平衡時間短。 _____2.只有液態物質才可以當作溫度計材料。 _____3.利用水當溫度計，最適合的測量範圍為 0℃~100℃。 _____4.水在 4℃是熱脹冷脹。 _____5.常用體溫計的材料是水銀或酒精。

ANS: O X X O O

一、選擇 （

）1. 在室溫下以溫度計測量 10mL 的熱水，溫度計上的讀數 93℃，則未測量前，熱水的溫度 比 93℃為ˉ(A)高ˉ(B)低ˉ(C)相等。

（

）2. 有甲、乙、丙三桶水，雅芬將左手伸入甲桶水中，將右手伸入丙桶水中，五分鐘後，將 兩隻手同時放入乙桶水中，左手感覺熱，右手感覺冷，則此三桶水中以那一桶水之水溫 最高ˉ(A)甲ˉ(B)乙ˉ(C)丙ˉ(D)丁。

（

）3. 美環坐在沙發上，剛坐下時有些冰冷，但不久之後覺得暖和些，是因為ˉ(A)美環發燒了 (B)未坐之前沙發的溫度低於體溫ˉ(C)坐下後沙發的溫度高於體溫ˉ(D)沙發自行上升溫度。 ）4. 溫度計製作的原理是利用物質的「熱脹冷縮」現象，則下列哪一種物質比較不適合？ (A)酒精ˉ(B)水銀ˉ(C)水。

（ （

）5. 在華氏的溫標下，在哪一個溫度的水開始結冰？ˉ (A)0℉ (B)32℉ˉ(C)100℉ˉ(D)212℉。

（

）6. 當裝水的玻璃管置於沸水中，將可見玻璃管水面ˉ(A)下降，因為水的溫度將低於 100°Cˉ(B) 下降，因為水的質量增加ˉ(C)上升，因為水的體積增加ˉ(D)上升，因為水的密度增大。ˉ

（

）7. 利用實驗室一些可用的器材所製成的各種「溫度計」 ，請問那些裝置確實可以用來測量溫 度ˉ(A)甲乙ˉ(B)乙丙ˉ(C)甲丙ˉ(D)都可以。

甲 （

乙

丙

）8. 想要自己製造一個溫度計，請由熱脹冷縮難易程度之差異考量，他應該以哪一種材料來 做溫度計，靈敏度會較高？ˉ(A)固態物質ˉ(B)液態物質ˉ(C)氣態物質ˉ(D)因為只有液態物 質能做為溫度計的材質，故無從比較。

- 211 -

單元五:

（

）9. 圖(一)是有關水「加熱時間與溫度變化」的關係圖，如果想要以一支自製的溫度計來重做 圖(一)的實驗，而下表(二)是四種不同液體的熔點與沸點的資料，則他應選擇哪一種液體 來做為溫度計的材料，實驗才會準確？

(A) 甲(B)乙(C)丙(D)丁 （

溫度與熱

甲 熔點 0 沸點 200

乙 -25 150

丙 -30 100

丁 -10 120

）10. 某溫度計刻度不準確，一大氣壓下將其溫度計放入正在熔化的冰塊中，測得溫度為-1℃， 置於沸騰的熱水時，溫度則為 101℃，今若將此溫度計放入某液中測得的溫度為 50℃， 則該液體真正的溫度應為(A)49℃(B)50℃(C)51℃(D)52℃ ( )11. 利用水當溫度計，哪一個溫度範圍無法測出? (A)0~4℃(B)0~10℃(C)4~10℃(D)10~20℃ (

)12.利用某油性液體當溫度計的材料，其熔點與沸點分別為－5 ℃及 200 ℃，設它的熱脹冷 縮很均勻，若某生以它測量 10℃的水時發現該溫度計的高度為 10 cm，以它測量 100 ℃ 的水時發現該溫度計的高度為 40 cm，該生以此為基礎，將刻度畫在此溫度計上。請問 如果以此溫度計測量某物發現溫度計的高度在 17 cm 處測該物的溫度應為：

(

(

(A) 21 ℃ (B) 26 ℃ (C) 31 ℃ (D) 36 ℃ )13.自製一種新的溫標，將一大氣壓時水的冰點與沸點等分為 200 格，冰點定義為－150 S °， 沸點定義為 50 °S，今量測一杯水為－70 °S 時，則該度與攝氏幾度等溫？ (A) 30 ℃ (B) 40 ℃ (C) 50 ℃ (D) 60 ℃ )14.將插有玻璃管的錐形瓶浸入 10 ℃的冷水中，發現水面高出瓶塞 1 公分，接著將此錐形瓶 浸入 90 ℃的水中，發現水面高出瓶塞 11 公分；下列敘述何者正確？ (A)將錐形瓶浸入不同溫度的水中，水面會升降是因為水比玻璃膨脹或收縮快速

(B)若

將錐形瓶浸入一杯不知溫度的水中，發現水面高出瓶塞 4 公分，則此杯水的溫度為 32 ℃ (C)若將錐形瓶浸入 50 ℃的水中，則水面會高出瓶塞 6 公分 (D)若讓水面降至瓶塞口， 此時的溫度為 0 ℃ (

)15.豔陽高照時，若要測量操場上空氣氣溫，應用下列何種方式進行？ (A)直接將溫度計放置在操場地上測量 (B)一手持溫度計頂端，一手撐 把傘幫溫度計遮陽 (C)手持溫度計在陽光下曝曬一分鐘測量 (D)除 非有百葉箱，否則不能測量 ANS: 1.ACBCB 6.CDCBB 11.BCBCB

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單元五:

溫度與熱

16.某生利用燒瓶及水製作簡易溫度計，觀察管內水面在不同溫度時有如圖甲、乙、丙三種情形， 試回答下列問題： (1)將此簡易溫度計，放入熱水中進行實驗，則細玻璃管液面 剛開始的變化如何？ (A)一直上升 (B)先稍升而後下降 (C)先稍降而後上升 (D)一直下降 (2)三種情形中溫度最高的是何者？ (A)甲 (B)乙 (C)丙 (D)甲乙丙皆相同 (3)若已知圖中虛線位置代表 0℃，且甲之溫度為 72℃，則乙之溫度為幾℃？ (A) 20 (B) 54 (C) 18 (D) 62 (4)若將此溫度計內的水替換成酒精，重做此實驗，則液面高度變化有何改變？ (A)沒有差異 (B)變化更明顯 (C)變化更不明顯 (D)完全不會升降 (5)為提高溫度計的靈敏度，下列哪一作法最為有效？ (A)改用直徑 1 cm 的玻璃管，裝水 (B)改用直徑 2cm 的玻璃管，裝水 (C)改用直徑 1 cm 的玻璃管，裝酒精

(D)改用直徑 2 cm 的玻璃管，裝酒精

ANS: 1.CACBC

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單元五:

5-2

溫度與熱

熱量

導論: 一壺水放在瓦斯爐上加熱，水因為吸了熱，溫度就慢慢的上升，最後沸騰成為 開水，所產生的蒸氣，還可以把壺蓋衝開！熱是 ____ 的一種形式，它總是在不同 的_____中傳遞，而傳遞熱的多少就是______。

重點整理: 1. 能量包含: 電能、熱能、聲能、光能、核能、化學能等等。 2. 熱(量)由_____傳到______。 3. 有_____才可以說有熱量。 4. 當兩個系統溫度一樣時，我們稱達到________。

高溫

低溫

熱量（ ）： 1.熱是能量的一種形式。物質之所以會有冷熱的變化，原因是有能量進出之故。物 質吸收熱量後，溫度就 ；放出熱量後，溫度就 。 2.物質吸收或放出熱量後，質量並不改變，也就是熱不是 。 3.熱的單位： (1) （ ）：能使 公克的純水，溫度升高 (2) （ ）：能使 公斤的純水，溫度升高 (3)換算：1 大卡＝ 卡。 (4)1 卡＝______焦耳。【課外補充】

℃所需的熱量。 ℃所需的熱量。

範例 1： 例 1：使 1 克的水溫度上升 2℃所需的熱量＝

卡。

例 2：使 2 克的水溫度上升 2℃所需的熱量＝

卡。

例 3：使 500 克的水溫度上升 4℃所需的熱量＝ 例 4：5 克的水溫度為 10 度，其熱量為_______卡。

卡，合

大卡。

例 5：5 克的水溫度 50 度，比 5 克的水溫度為 40 度多_______卡熱量。 例 6：使 1 克的水上升 1000℃所需的熱為 1000 卡？ ___________________________ - 214 -

單元五:

溫度與熱

 熱量與水溫升降的關係： 1.熱量的定義：使 M 公克的水，由 T1℃升高 T2℃時吸收的熱量為 H，則： 公式：

範例 2： 有一熱源每分鐘供給 50 卡的熱量，加熱於 100g、10℃的水，求(1) 加熱 10 分鐘 熱源提供多少熱？(2) 水的末溫？

範例 3： 甲烷 1 公克，完全燃燒可提供 13000 卡的熱能，若有 90％逸散，其餘的熱能可使 130 公克 25℃的水上升多少℃？ (Ａ) 10℃(Ｂ) 20℃(Ｃ) 30℃(Ｄ) 40℃。

2. 討論：影響水溫的變因 (1)水的質量：加熱時間一定時，水的溫差（ΔT）和水的質量（M）成

比。

(2)加熱時間：水的質量一定時，水的溫差（ΔT）和加熱時間（t）成

比。

(3)供給熱量：水的溫差一定時，供給熱量（H）和水的質量（M）成

比。

- 215 -

單元五:

溫度與熱

△ 實驗：測量水溫的變化： 加熱時間（分）、水溫（℃） 加熱時間

0

1

2

3

4

5

100 g 的水溫

25

35

45

55

65

75

200 g 的水溫

25

30

35

40

45

50

100 g 上升溫度 200 g 上升溫度

討論： 1.在這個實驗中，為何溫度計要懸吊著，而不直接放入燒杯中呢？ Ans：

。

2.加熱 5 分鐘時，100 克的水溫上升 而 200 克的水溫上升____

℃；

℃

3.從關係圖中，我們發現加熱時間和溫度的變化成

比。

範例 4： 三隻條件均相同的試管中分別盛有甲管 10g、0℃，乙管 20g、15℃，丙管 30g、30 ℃的純水，在以發熱率同為每分鐘 120 卡的三瓦斯爐，分別同時均勻加熱，若能量 不消耗時，何者最慢達到 50℃的水溫?(A)甲管(B)乙管(C)丙管(D)同時到達

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單元五:

（

溫度與熱

）1. 玉真欲了解水溫的變化和加熱時間的關係，以燒杯裝 100 公克 20℃的水，在一大氣壓下 均勻加熱，每 2 分鐘以溫度計測量水溫 1 次，結果如下表。假設熱源供應維持不變，則按 表中數據推論，加熱約幾分鐘後此杯水的溫度可達 50℃？ 【91.基測一】 (A) 15

(B) 20

(C) 30

加熱時間 ( 分 ） 溫 （

0

2

4

6

8

10

20.0

21.5

23.1

24.6

26.0

27.5

）2.小莉欲了解水溫的變化和加熱時間的關係，其實驗的裝置如右圖所示， 實驗時火的大小、火與燒杯的距離均相同，且火所提供的熱量均被水 吸收。當兩杯水從初溫同為 20℃開始加熱至沸騰前，其實驗結果的圖 示，下列何者正確？ (A)

（

度 (℃ ）

(D) 40

(B)

(C)

）3. 已知使 1 公克的水溫度上升 1℃所需的熱量等於 1 卡，而使 1 公克的酒精溫度上升 1℃ 所需的熱量小於 1 卡。若將 100 公克、20℃的酒精與 100 公克、60℃的水混合，且在 液體的混合過程中並無熱量散失，也未產生揮發或蒸發的現象，則下列何者為此混合 液體的末溫﹖ (A)小於 30℃ (B)介於 30℃與 40℃之間

（

(D)

【93.基測一】 (C)等於 40℃ (D)介於 40℃與 60℃之間

）4. 分別用相同的穩定熱源加熱質量為 M1、M2 的水，測得的水溫與加熱時間關係如右圖。 下列敘述何者正確？ (Ａ)對質量為 M2 的水加熱 10 分鐘，其溫度變化量為 40℃ (Ｂ)欲使水溫升高 10℃，質量為 M1 的水需時較長 (Ｃ)M1 為 M2 的 2 倍 (Ｄ)M2 為 M1 的 2 倍

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單元五:

(

)5. 圖為甲杯水加熱時，溫度與加熱時間的關係圖。若無熱量散 失，且甲杯水的質量為 150 g，則每分鐘甲杯的水從熱源吸收 多少熱量？ (A) 150 cal

(

【94.基測一】 (B) 300 cal

(C) 750 cal

(D) 1500 cal

)6.當熱量在物質與物質間傳導時，關於熱量傳導方向的敘述， 下列何者最適當？ (A)由紅色物質傳向黑色物質 【99.基測一】 (B)由比熱較大的物質傳向比熱較小的物質 (C)由熱量較多的物質傳向熱量較少的物質 (D)由溫度較高的物質傳向溫度較低的物質

ANS: 1.DCDDB 6.D

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溫度與熱

單元五:

溫度與熱

_____1.熱是能量的一種形式，只可以在固體中傳遞。 _____2.熱(量)可由高溫傳到低溫，也可以由低溫傳到高溫。 _____3.我們可以說: 任何有溫度的物體均具有熱量。 _____4. 1 卡是使 1 公克的純水，溫度升高 1℃所需的熱量。 _____5.熱是一種物質，溫度高的物質具有較多的熱量。 _____6.物質含熱量的多寡，可用溫度計測量。 ANS: X X X O X X

一、選擇 （ （

）1. 用手觸摸一塊金屬時，感覺金屬非常冰冷，請問下列敘述何者錯誤？ˉ(A)手溫度比金屬高 ˉ(B)熱量由手傳向金屬ˉ(C)金屬的比熱比的手高ˉ(D)金屬的溫度會上升。 ）2. 下列有關溫度與熱量的敘述，何者正確？ˉ(A)溫度越高的物體含熱量越高ˉ(B)熱量是一種

（

能夠自由流動的物質ˉ(C)物體溫度升高表示吸收了熱量ˉ(D)物體放出熱量溫度將下降。 ）3. 實驗課時，任唯以相同的熱源分別對裝水 20g、30g 及 40g 的甲、乙、丙、三杯水加熱 5 分鐘，請問哪一杯水吸收的熱量最多？ˉ(A)甲ˉ(B)乙ˉ(C)丙ˉ(D)都相同。 ）4. 在實驗室中，以溫度計無法測出(或計算出)物質ˉ

（

(A)冷熱的變化ˉ(B)含熱量的多寡ˉ(C)含熱量的變化ˉ(D)溫度的高低。 ）5. 下列日常生活中常看到的一些現象，何者可以說明熱量是能的一種形式？ (A)熱量可以

（

使水產生對流ˉ(B)冰雪在烈日下會熔化ˉ(C)清晨樹葉上的露珠到中午就不見了ˉ (D)以煤炭將水煮沸後，其水蒸氣可以推動火車。 （ （

）6. 有關熱量的敘述，下列何者錯誤？ˉ(A)熱能的多寡稱為熱量ˉ(B)熱量的大小可以直接測得 ˉ(C)能由溫度的變化得知熱量的變化ˉ(D)溫度上升，物體吸收熱量。 ）7. 50g 的水由 10℃上升至 60℃時，所吸收的熱量為多少卡？ˉ (A)500 卡ˉ(B)2500 卡ˉ(C)3000 卡ˉ(D)3500 卡。

（

）8. 將三個燒杯分別加入 10g、40g 及 70g20℃的水，放在同一熱源加熱 5 分鐘，若三杯皆未 沸騰，則哪一杯的溫度最高？ˉ (A)10g 的水ˉ(B)40g 的水ˉ(C)70g 的水ˉ(D)三杯水皆相同。

（

）9. 每天從早到晚你由湯、飲料、開水……等所攝取的水，扣掉排泄的水量，其他水分會由 皮膚蒸發。假設每蒸發 1 公克的水分，會吸收 500 卡的熱量。瑩潔某日攝取 2000c.c.水 分，排泄 600c.c.，她當日由皮膚揮發多少卡熱量？ (A)100000 卡 (B)70000 卡 (C)300000 卡 (D)700000 卡 - 219 -

單元五:

溫度與熱

（

）10. 100g 的水由 70℃降低至 50℃所放出的熱量，可使得 48℉100g 的水上升至多少℉？ˉ (A)68℉ˉ(B)84℉ˉ(C)92℉ˉ(D)104℉。

（

）11.一品管員為測試熱水瓶的保溫效果而將 2000c.c.的開水注 入瓶中，測得溫度與時間相關的資料如圖所示。則在 10 個小時內，這些熱水共散熱多少卡？ (A)65 卡 (B)22000 卡 (C)70000 卡 (D)130000 卡

（

）12.右表為每 100 公克的餅乾中所含的營養成分。若取餅乾 100 公克，其所含的熱量可使多少公斤的水，在常溫常壓 密閉狀態下，溫度上升攝氏 1℃？（1 仟卡 營養成分 ＝1000 卡） 蛋白質 (A) 0.471 公斤 (B) 47.1 公斤 (C) 471 公斤 (D) 471000 公斤

（

（

每公克所提供熱量 4 仟卡 9 仟卡 4 仟卡 0 仟卡

）13.下列有關「熱與溫度」的敘述，何者正確？ (A)熱量必由含熱量高的物體傳向含熱量低的物體 (B)溫度愈高的物體，含熱量就愈高 (C)同一物體溫度增加，表示此物體可能吸收了熱量 (D)當兩物質達成熱平衡，就表示兩物質所含的熱量一樣 ）14.加熱不同質量的水，若加熱時間相等，則其溫度變化（T）與水的質量（M）的關係圖形 為下列何者？

(A) （

脂肪 醣類 纖維

含量 6 公克 15 公克 78 公克 1 公克

(B)

(C)

(D)

）15.將 1000 克的水放入保溫瓶貯存，每 2 小時測水溫一次，數據如附表，由實驗結果判斷， 下列哪一個敘述應是正確的？ (A)此保溫瓶在最初 4 小時內的熱量約散失 60000 卡 (B)實驗結束時的室溫有可能在 21℃以下 (C)當瓶內外的溫度相差愈小，單位時間內熱量的散失愈多 (D)瓶內的熱水溫度下降，但外界的溫度又未見上升，可知熱能減少，能量消失

ANS: ANS:1.CCDBD 6.BBADB 11.DCCBB - 220 -

單元五:

溫度與熱

二、題組 1. 右圖為電熱器 A 加熱 2 升之水，及電熱器 B 加熱 3 升之水之加熱時 間及溫度變化圖，則： (1)在 2 升和 3 升的水中， 加熱速度較快。 (2)2 升的水及 3 升的水，在加熱 分鐘後，溫度相同。 (3)開始加熱 10 分鐘後，2 升的水從電熱器 A 得到 卡的熱； 3 升的水從電熱器 B 得到 卡的熱。 ANS:(1) 2 升 (2) 10 (3) 80000

60000

2. 奕辰研究水溫變化和熱量的關係。他在同樣的熱源下，加熱 100 公克及 200 公克的水，他將結 果記錄於下表，請回答下列問題： (1)為何這個實驗需將溫度計懸掛著，其目的為何？(A)不必用手拿(B)實驗室的規定(C)便於觀察 (D)可避免和燒杯接觸，量得真正的水溫。 (2)由整個實驗我們可得知，當加熱時間固定時，水溫變化與水質量有什麼關係？(A)沒有關係ˉ(B) 成正比(C)成反比(D)水的質量和溫度變化平方成正比。 ANS:DC 0 2 4 6 8 10 加熱時間 25.0 31.0 37.0 43.0 49.0 55.0 100g 水溫 25.0 28.0 31.0 35.0 38.0 41.0 200g 水溫 3. 將 0℃的冰水加熱到 4℃。 (1)則以玻璃管上液面的高度為縱座標，加熱時間為橫座標所繪出的圖形，何者正確？

(A) (B) (C) (D) (2)承上題，請由你所選擇的圖形判斷，玻璃管和水熱脹冷縮的程度何者較大？ (A)玻璃管(B)水(C)兩者相同(D)無法由圖形上判斷。 ANS: B B 4. 兩個相同的錐形瓶內，分別裝滿水，並塞以插有細玻璃管的瓶塞，如 右圖所示，其中乙瓶玻璃管較細，試回答下列問題： (1)將兩水瓶同時放入沸騰的水中，則哪一瓶的細玻璃管水面位置變化 較大？ (2)若將兩水瓶同時放入正在熔化的冰中，則水面的升降情形為何？ (3)承上題，哪一瓶的玻璃管之水面位置變化較大？ 。 (4)若欲選擇甲、乙其中之一當「溫度計」使用，則哪一瓶會較準 確？ 。 ANS: (1)乙 (2)先升後降 (3)乙 (4)乙 - 221 -

。

單元五:

溫度與熱

5. 將質量不同、初溫不同的甲、乙、丙三杯純水，置於同一熱源上加熱，其加熱時間對水溫的關 係如圖，請回答下列問題： (1)試問丙的初溫為幾℃？ (A)10 (B)30 (C)50 (D)60 (2) 12 分鐘時，甲、乙、丙三杯水，何者的溫度最高？ (A)甲 (B)乙 (C)丙 (D)三杯水皆相同 (3) 12 分鐘時，甲、乙、丙三杯水，何者吸熱最多？ (A)甲 (B)乙 (C)丙 (D)三杯水皆相同 (4)試問甲、乙、丙質量的大小關係為何？ (A)甲＞乙＞丙 (B)甲＞丙＞乙 (C)丙＞乙＞甲 (5)甲、乙、丙三杯水，何者會最早沸騰？ (A)甲

(B)乙

(C)丙

(D)三杯水皆相同

(D)三杯水皆相同 ANS:ADDAC

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單元五:

5-3

溫度與熱

比熱

）：

比熱（

1.比熱的意義： (1)不同物質加熱時，即使質量相同，但是溫度上升的快慢卻不同。 (2)物體受熱時溫度上升的快慢，與物質的特性有關，此種特性稱為比熱。 例 1:在海邊，海水和沙灘溫度不同，白天沙灘溫度高，表示沙灘溫度易改變。 例 2:溫度容易改變的，我們稱它的比熱較小。 a.水和鐵球的比熱，以水較大。 b.木頭和鋁塊的比熱，以鋁塊較小。 2.定義：使 3.單位： 比較:

公克的物質，溫度上升(下降) 。

℃所吸收(放出)的熱量。

 1cal：使 1g 水上升 1℃所需的熱。  比熱：使 1g 物質上升 1℃所需的熱。

4. 比熱 是物質的特性之一。同一種物質的比熱是 ___ 的，與其質量、體積大小 無關。 5.比熱小的物質其溫度 升降。 6.不同的物質有不同的比熱，但是同一物質在固態、液態、氣態時的比熱也不相同。 例如：水的三態比熱不同，冰的比熱 0.55 cal / g-℃、水的比熱 1 cal / g-℃、水 蒸氣的比熱 0.36 cal / g-℃。 7.金屬的比熱通常比較 ；液體中比熱最大的為 。 ◎ 一些物質的比熱

物質 鉛 汞 銀 銅

比熱 物質 比熱 0.031 鐵 0.113 0.033 鋁 0.217 0.056 冰 0.55 0.093 水 1.0

公式：質量 M 克，比熱 S 的物質，由 T1℃升高 T2℃，所需的熱量為 H，則： - 223 -