热量与比热(2).doc

2-2 熱量與比熱 觀念1 熱量1.熱量：在溫度不同的物體間所傳遞 熱 的多少，稱為熱量，是 能量 得一種形式。2.熱量的單位： (1)卡(cal)：使質量 1 公克的 純水 ，溫度升高 1 所吸收的熱量，稱為1 卡路里 ，簡稱為1卡。 (2)仟卡(kcal)：使質量 1 公斤的純水，溫度升高 l 所吸收的熱量，稱為仟卡或大卡。 lkcal 10OO cal 使質量1公克的純水上升1000的熱量 1仟卡，因為水達到沸點(100以上)後即不再是水，而是水蒸汽。3.熱量的計算(純水)： (1) 【公式】 熱量變化質量溫差 (只適用於純水) 【單位】 卡cal 公克g () 例：以酒精燈加熱200公克的水，若溫度從16上升至23，則需吸熱 1400 卡。 例：以酒精燈加熱200公克、16的水，若供應1400卡的熱量，則最後水溫為 23 。 例：200公克的水，若溫度從23下降至16，則 放 熱 1400 卡。 (2)水溫上升的原因是因為 吸收 熱量，而熱量的來源可能是由太陽、可能是由瓦斯爐、可能是由任何其他高溫的物體。 若熱源每分鐘供應之熱量為(100)卡，加熱時間(5)分鐘，則在時間內供應之總熱量為 500 卡。 【公式】由(1)(2)： 例：以一每分鐘供應熱量100卡之酒精燈加熱200克水時，若加熱14分鐘可使水溫從16上升至 23 。 例：以酒精燈加熱200公克水14分鐘，可讓水從16上升至23，則此酒精燈每分鐘可供應 100 卡熱量。4.食物消化後所提供的熱量： (1)每公克脂質可產生 9 仟卡的熱量。 (2)每公克醣類可產生 4 仟卡的熱量。 (3)每公克蛋白質可產生 4 仟卡的熱量。 註：1卡4.18焦耳(焦耳也是熱量的單位) 1焦耳0.24卡EXAMPLE1.容器內有水2.4公升，溫度為20，若吸收48000卡的熱量，則溫度上升至 40 。質量0.3公斤的水由10升至20共吸熱 3000 卡。容器中的水獲得熱量9000卡後，溫度由28升高到78，則容器中有水 180 克。小美總共吃進熱量為390大卡的食物，請問這些熱量可以使 7.8 公斤的水從0加熱至50。2.20公克、80的熱水與60公克、20的冷水互相混合，若沒有熱量損失，達到熱平衡時的溫度為 35 。將50公克80的熱水和150公克20的冷水混合，若隔熱良好，無熱量散失，則平衡溫度為 35 。甲杯盛有35、60公克的水，乙杯盛有78、40公克的水，則兩杯水混合後水溫 52.2 (假設無熱量散失)，熱水放熱 1032 卡。宜凡將30公克的熱水與公克的冷水混合 後，沒有熱量損失，所得關係如右，則： (1)冷水的初溫為 20 ，熱水的初溫為 60 ，達熱平衡時的溫度為 50 。 (2)冷水吸收熱量 300 卡，熱水放出熱量 300 卡。 (3)冷水的質量為 10 公克。3.將一杯80公克、20的水和一杯40公克80的水混合後，若混合後溫度為38，則有 240 卡散失到空氣中。將50公克80的熱水和150公克20的冷水混合，若末溫為30，則散失的熱量為 1000 卡。4.有一定量、溫度為14的水，用發熱量均勻的熱源加熱2分鐘，得水溫為18，10分鐘後測得水溫為34，則加熱5分水溫變為 24 用同一熱源，每分鐘供熱相同，連續加熱原為20的某液體6分鐘，溫度上升到30，若再繼續加熱9分鐘(未達沸騰)，則溫度會上升到 45 。用發熱量每分鐘200卡的瓦斯爐燒開水，裝進去的冷水為20，燒40分鐘後，水溫可達100，則：(1)冷水質量為 100 公克；(2)最初加熱20分鐘後，水溫可達 60 。今欲將30g、30的水加熱至70，則：(1)需吸熱 1200 卡。(2)若熱源每分鐘加熱200卡，則需要加熱 6 分；(3)若是將水煮熱至沸騰(100)，則需要再加熱 4.5 分。酒精燈每分鐘供應200卡，使水100公克由20上升到50，需要吸收 3000 卡的熱量，又若要達到100，要加熱 40 分鐘。以穩定的熱源將20、30毫升的水加熱倒80需要30分鐘，則水吸收熱量 1800 卡，若要將水加熱到沸騰，還需要加熱 10 分鐘。佳奇欲了解水溫變化和加熱時間的關係，以燒杯裝100公克的水，在一大氣壓下均勻加熱，每2分鐘以溫度計測量水溫一次，結果如下表。假設熱源供應維持不變，則按表鐘數據推測，加熱幾分鐘後此杯水可到50？ 50 分鐘。加熱時間(分)0246810溫度()20.021.523.124.62627.5EXERCISE( B)1.下列四項性質中，何者是無法測量出來的？ (A)冷熱的變化(B)熱含量的多少(C)熱含量的變化(D)溫度的高低。( A)2.熱是物質還是能量？(A)能量(B)物質(C)同是能量和物質(D)不是能量也不是物質。( A)3.有關熱量的敘述，下列何者錯誤？ (A)熱量是一種會流動的物質(B)吸收熱量可能會使物體溫度上升(C)可藉雙手摩擦產生熱量(D)放出熱量可能會使物體溫度下降。( C)4.下列關於物質所含熱量的各項敘述何者正確？(A)0、1公克的水所含熱量為1卡(B)0、1公克的冰塊所含熱量為零(C)1、1公克的水較0、1公克的水多出1卡熱量(D)1、1公克的冰塊所含熱量為1卡。( C)5.(甲)4、1公克的水含4卡的熱量(乙)使1公克的水上升1000所需熱量為1仟卡(丙)1公克、4的水比0時多4卡(丁)使1公克的水上升1需熱量1卡。以上正確者為 (A)甲丙丁(B)乙丙丁(C)丙丁(D)甲乙丙丁。( A)6.1公克的甲烷，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。( C)7.50g的水溫度由75變化到50，則水 (A)吸收2卡(B)放出6.25103卡(C)放出1.25103卡(D)吸收1.25103卡 的熱量。( B)8.有關質量5公克，溫度10的水，下列敘述何者正確？ (A)具有50卡的熱量(B)溫度升高到20，需吸收50卡的熱量(C)比質量10克，溫度10的水少含50卡的熱量(D)溫度下降到0，體積會一直縮小。( B)9.若有一熱源5分鐘內可供熱量200卡，則加熱10分鐘後可使質量50g的水溫度升高 (A)10(B)8(C)5(D)2。( B)10.有關質量1克，溫度1的水，下列何者正確？ (A)具有1卡的熱能(B)溫度升高到2，需吸收1卡的熱(C)比質量2克，溫度1的水多含1卡的熱能(D)若供熱150卡，則溫度上升到150。( C)11.使1公克的水溫度上升1，所需要吸收的熱量為1卡，如果一杯50克的水吸熱後，溫度由25上升至50，則再提供750卡的熱量，可以使該杯水上升至幾？(A)40(B)60(C)65(D)75 。( B)12.一杯60公克30的水倒入另一杯40公克80的水中，假設熱量無損失，則當達到熱平衡時，末溫最接近幾？(A)55(B)50 (C)40 (D)35。( C)13.一杯60公克30的水倒入另一杯40公克80的水中，假設熱量無損失，則當達到熱平衡時，就熱量傳播的過程而言，下列敘述何者正確？(A)40公克的水吸收熱量1200卡(B)60公克的水放出熱量1500卡(C)60公克的水吸收熱量1200卡(D)40公克的水放出熱量1500卡。( C)14.若將一個裝有2000公克、9O熱水的鋁製水壺，放在平均氣溫25的庭院中，當鋁壺與周圍空氣達熱平衡時，則壺中的水大約會放出多少熱量？ (A)1.3104(B)5.0104卡(C)1.3105卡(D)5.0105卡。( C)15.質量500公克的水升高20，與質量200公克的水升高 (A)25(B)40(C)50(D)60 所需的熱量相同。( C)16.作冷、熱水的混合實驗，將40公克80的熱水與60公克20的冷水混合，最後水溫達38時不再變化，則混合過程中散失到空氣中的熱量有多少卡？ (A)0(B)360(C)600(D)1200。( A)17.將燒杯每次分別裝40公克、60公克、80公克同溫的冷水，若在同一電爐上加熱5分鐘且均未達到100，結果溫度最高的是 (A)40公克的水(B)60公克的水(C)80公克的水(D)一樣多。( D)18.承上題，加熱後，所增加的熱量何者最多？ (A)40公克的水(B)60公克的水(C)80公克的水(D)一樣多。( B)19.使1公克的水溫度上升華氏一度所需的熱量為 (A)1卡(B)5/9卡(C)9/5卡(D)5卡。( B)20.三隻條件均相同的試管中，分別盛有甲管：10g、0的純水，乙管：20g、15的純水，丙管：30g、30的純水，再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，則最慢達到50的水溫是 (A)甲管(B)乙管(C)丙管(D)同時到達。( C)21.用發熱量均勻的瓦斯爐燒開水，容器裝有冷水l5，燒34分鐘後水溫恰到達100，那麼最初燒20分鐘時，水溫應為 (A)不一定(B)85(C)65(D)25.5。( B)22.下表是運動與所消耗熱量的對照表，帥哥新以下列的方式各運動1小時，何者消耗的熱量最多？(A)以每小時18公里的速率騎腳踏車(B)以每小時16公里的速率跑步(C)以每小時6公里的速率快步走(D)以每小時5公里的速率步行。23.40公克的水由15升高至85，則需熱 2800 卡，以此熱量供給70公克同溫度的水，則可升至 55 。24.甲、乙兩杯不同質量的水，以同一熱源各加熱5分鐘，結果甲杯溫度由24變為34，乙杯溫度由24變為28，已知乙杯水質量為100公克，則甲杯水的質量為 40 公克。實驗2-2 熱量和水溫變化的關係【目的】探討熱量和溫度的關係【步驟】 1.燒杯內裝100g的水，將溫度計 懸掛在鐵架上並伸入燒杯內， 測量水溫，以酒精燈加熱，每 隔2分鐘記錄水溫於下表(一)中。 2.燒杯內改裝200g的水，重複步驟1.之操。【結果】加 熱 時 間 (分)水 量(毫升) 0246810100毫升水溫度222732374247溫度變化0510152025200毫升水溫度2224.52729.53234.5溫度變化02.557.51012.5 【問題與討論】 1.以加熱時間作為橫座標， 水溫變化為縱座標，請將 上表繪成關係圖。 2.溫度計為什麼要懸吊在水中？ 溫度計汞球放在杯底有何不妥？ 溫度計懸吊在水中才能真正測出水的溫度，若把溫度計汞球放在杯底加熱而直接傳熱給溫度計，造成溫度測量值的誤差。 3.相同水量，水溫變化與加熱時間是否成正比，如果沒有，why？ 水溫變化和加熱時間成 正 比。若沒有，可能是下列因素：加熱酒精因 氣流 不穩定造成火焰忽大忽小，和杯底的距離不一定，加熱的燒杯不同、隔熱情形不同、環境氣溫不同等。 4.相同加熱時間，水溫變化與水的質量是否成反比？如果沒有，why？ 水溫變化與水的質量成 反 比。如果沒有，原因和上題相同。 5.加熱10分鐘，水100毫升共吸收多少卡熱量？水200毫升共吸收多少卡熱量？如果兩者吸收熱不同，why？ 加熱10分鐘，兩者吸收熱量 相同 ，皆吸收了 500 卡。如果不同，原因和前兩題相同。EXAMPLE1.右圖為200公克的水所加熱量與加熱時間 的關係曲線，若加熱前水溫是21，所加熱 量沒有損失，試求：熱源每分鐘供應熱量 400 卡；(2)加熱後須經 15 分鐘水溫至51。右圖是將2000c.c.的開水注入瓶中，測得 溫度與時間的相關資料，則： (1)從裝入開水，經過5小時後，溫度一共 下降了 35 度。 (2)這段時間，熱量共散失了 70000 卡。2.以同一熱源對甲、乙二杯水加熱得關係 如右圖，若甲杯水質量為100公克，則： (1)熱源每分鐘供熱 2000 卡。(2)乙杯水的質量為 200 公克。甲、乙兩杯水加熱時，溫度變化與加熱時 間關係圖如右，若熱源每分鐘供應50卡： (1)甲質量 20 克、乙質量 50 克。 (2)乙杯水加熱至18需時 8 分鐘。熱源每分鐘供熱50卡，分別對甲、乙 二杯水加熱，得關係如右圖，求： (1)甲、乙二杯水的質量各為若干公克？ (2)乙杯水加熱至45需時幾分？將裝有水的容器放入某裝置中加熱，結果其 溫度與時間的關係如右圖；由圖我們可預測 8 分鐘後水就沸騰了。EXERCISE( A)1.以同一熱源加熱分別裝了250毫升水的甲燒杯，和裝了500毫升水的乙燒杯，哪一杯水最先達到沸騰？ (A)甲燒杯(B)乙燒杯(C)同時達到沸騰(D)無法比較。( C)2.承上題，同時加熱5分鐘，哪一杯水吸收的熱量較多？ (A)甲燒杯(B)乙燒杯(C)一樣多(D)無法比較。( B)3.右圖是以一均勻熱源加熱一杯80克的水， 其溫度變化和加熱時間的關係圖，則： (A)加熱6分鐘，水溫上升了50(B)加熱 10分鐘，這杯水共吸收熱量4000卡(C)若 繼續加熱，則到18分鐘時水溫超過100(D)在加熱過程鐘，這杯水也同時吸收來自外界的熱量。( B)4.以酒精燈加熱100毫升，20的水並做記錄， 以此記錄畫出水溫變化和加熱時間的關係 圖如右圖所示，則下列敘述何者錯誤？ (A)油途中可知水溫變化和加熱時間成正比 (B)加熱8分鐘，水溫32(C)加熱時間愈多，水吸收熱量愈多(D)由關係圖可知加熱12分鐘，水的大約溫度。( C)5.唯庭欲了解水溫的變化和加熱時間的關係，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，其實驗結果何者正確？ 溫度()202225273033時間(分)02468106.某生將100公克的水加熱，若加熱 的過程很穩定，且每隔2分鐘測溫 度一次，得溫度與時間之數據如 右表，則自第2分鐘至第6分鐘內水吸收熱量 500 卡。水的質量(克)初溫()末溫()40157560107.用酒精燈加相等的熱量於40g和 60g的水，得到如右表的數據： 則 5O 。8.以同一熱源加熱於不同質量的水，得加熱 時間與溫度變化關係如右圖，則： (1)則1、2之大小為1 2。 (2)若加熱於質量(12)之水，則其關 係圖線應落在第 I 區。 (3)若1300g，則2 100 g。9.一杯熱水放在桌上，由9O逐漸降至2O 的室溫。每隔5分鐘測一次溫度，得到資 料如右圖所示。則： (1)在第5分鐘時，水溫與室溫相差 50 。 (2)根據實驗的結果判斷，水溫與室溫的差值和散熱快慢的關係為 (A)水溫與室溫相差愈大時，散熱愈慢(B)水溫與室溫相差愈大時，散熱愈快(C)散熱速率穩定，和水溫與室溫的差值無關。 (B) (3)杯中裝有1000毫升的熱水，若杯子的影響不計，則水由原先的90經過10分鐘後，總共放出 35000 卡的熱量。次別水的質量(克)初溫()加熱2分鐘末溫()加熱4分鐘末溫()加熱6分鐘末溫()甲5020.036.052.068.0乙10020.028.036.044.010.以同一穩定熱源，加熱甲、乙兩個絕熱杯中的水、測得水溫的數據如下表，試回答下列問題： (1)加熱4分鐘，乙杯的水溫升高了 16 。 (2)由數據可得加熱時間和溫度的關係圖為下列何者？ D 。 (3)有關本實驗，下列敘述何者錯誤？ (A)加熱時間相同，100克水所獲得的熱量是50克水的2倍(B)加熱時，所吸收的熱量和加熱時間成正比(C)加熱相同時間，甲杯的溫度變化大約是乙杯的2倍(D)水的質量相同時，水溫變化和加熱時間成正比。 A 。11.以同一供熱均勻的熱源加熱於水，得質量和 溫度變化關係如右圖，試回答下列問題： (1)由圖可知，加熱時間1、2、3之大小 順序為 123 (2)若330秒，則1 80 秒，2 50 秒。12.取一燒杯，裝置如下圖(一)，內裝100毫升、23的水，其次將燒杯放在陶瓷纖維網上用酒精燈加熱，並每隔2分鐘測量溫度1次記錄下來，用另一燒杯裝水200毫升，重作一次，最後畫出加熱時間和水溫變化圖，如下圖(二)，試回答下列問題： (1)測量溫度時溫度計汞球的位置如何放置最好？ (A)汞球放在杯底(B)汞球懸吊在水中(C)汞球懸吊在水面的空氣中(D)任何位置都可以。 B (2)在圖二中，哪一條是代表杯中裝200毫升的水加熱所得的曲線？ (A)甲(B)乙(C)都不是(D)不一定。 B (3)由圖二甲曲線中可知，加熱6分鐘時這杯水的溫度變化約是： (A)15(B)18(C)20(D)19.2。 D (4)由題意及圖二乙曲線可求得，加熱6分鐘時這杯水的溫度約是 (A)12(B)24(C)35(D)9.6。 D (5)由這個實驗數據可得知：相同的加熱時間下，100克的水溫度上升的量是200克水的二倍，此主要原因是： (A)100克水的比熱小(B)100克水吸收的熱量較多(C)100克水溫度計汞球較接近杯底(D)100克水的質量較小，每單位質量分配到的熱量較多。 D 觀念2 比熱1.質量1公克的水，溫度上升1，需要吸收 1 卡的熱量；而質量1公克的鐵溫度升高1需要吸收 0.113 卡的熱量；質量1公克的鉛溫度升高1需要吸收 0.031 卡的熱量。2.不同物質在加熱過程中，溫度上升的 快慢 不同，水的溫度較不易升降，而金屬的溫度較容易升降。溫度上升的快慢與物質的某一特性有關，這種性質稱為 比熱 。3.定義：將 1 公克的某物質，使溫度上升 1 所需要的熱量，稱為該物質的比熱。 例：使1公克的水溫度上升1所需熱量1卡。水的比熱 1 使1公克的鐵溫度上升1所需熱量0.113卡。鐵的比熱 0.113 4.公式推演： 【公式】 熱量質量 比熱 溫度變化 【單位】 卡cal 公克 cal/g ()例： 使1公克的水溫度上升1所需熱量 1 卡。 使2公克的水溫度上升3所需熱量 6 卡。 使1公克的鐵溫度上升1所需熱量 0.113 卡。 使2公克的鐵溫度上升3所需熱量 0.678 卡。5.不同物質具有不同的比熱，故比熱為物質的一種特性。物質比熱(卡/克-)物質比熱(卡/克-)鉛0.031鐵0.113汞0.033鋁0.217銀0.056冰0.550銅0.093水1.00 同一種物質，其固體、液體、氣體的比熱 不同 。 液體中 水 的比熱最大，而金屬的比熱都較 小 。EXAMPLE1.欲使一個500公克的鐵鍋(鐵比熱為0.113cal/g)，溫度由20上升到200，則鐵鍋需吸熱 10170 卡。 一鐵塊重50公克，供給300卡的熱量，結果溫度由40升至100，則鐵的比熱為 0.11cal/g- 。已知鐵塊10公克從10加熱至110時，需提供113卡的熱量，則鐵的比熱為 0.113 卡克-(不計熱量的散失)。有一發熱量均勻的酒精燈，4分鐘可供給熱量200卡，今以該酒精燈加熱8分鐘後，可使質量100公克之某液體溫度由10升高到15，則：(1)該液體比熱為 0.8卡/克 ；(2)欲使該液體溫度由10升高到30須加熱 32 分鐘。2.80公克20的水和20公克100的鋁混合，若熱量沒有散失，平衡後水溫為25.5，則鋁比熱為 0.295(cal/g) 。將10、100公克的鐵塊(鐵比熱0.1卡/克)放入80、50公克的水中，平衡後發現溫度成為65，則此系統散失 200 卡到空氣中。鐵的比熱為0.11cal/g，今將質量200克、250的鐵塊投入100克、10的水中，最後使水溫上升了40，則熱量散失 400 卡一塊質量500公克，溫度為90的未知比熱物體，投入150公克、10的水中，物體與水最後的溫度為24，則此物體比熱為 0.064 cal/g。有一個銅製容器重100公克，內裝20的酒精500公克，今將100的鐵球500公克投入其中時，酒精溫度變為30，問由容器散失的熱量為 860 卡。(銅、鐵、酒精的比熱各為0.09、0.11、0.58 卡/公克-) key：容器與酒精吸熱鐵球放熱3.曉華做一個測比熱的實驗。各取100公克的水 及甲液體，以穩定熱源加熱，測得加熱時間與 溫度的關係如的關係如右圖所示，則： (1)水每分鐘吸收熱量 400 卡。 (2)加熱3分鐘，甲液體的溫度增加了幾度？ 24 。 (3)若甲液體和水每分鐘吸收的熱量相等，則由 此推算甲液體的比熱為 0.5 卡/公克-度。利用一穩定的熱源來作測定比熱的實驗， 各取100公克的水及某液體分別加熱，其 溫度的增加量與時間的關係如右圖所示， 設某液體和水在同一時間內吸收相同的熱 量，則某液體之比熱為 0.625 卡/公克-度。以相同熱源加熱質量都是100克的油和水， 測得溫度與加熱時間的關係如右，則： (1)水加熱6分鐘，吸收 3000 卡。 (2)此熱源每分鐘提供 500 卡的熱量。 (3)若要將油加熱至100，需要加熱 7 分鐘。 (4)油的比熱 0.5卡/克 。4.以等量的熱加於同體積的銅球和鋁球，試求兩求上升溫度之比？(銅密度9.0公克/立方公分，比熱0.09卡/公克；鋁密度2.7公克/立方公分，比熱0.21卡/公克) 答： 7：10 等體積的、兩物體密度比11：3，比熱各為0.03卡/克、0.21卡/克，今欲使溫度上升的度數相等，求所需熱量比？ 11：21 EXERCISE( B)1.下列有關於單位的敘述，何者正確？ (A)密度：mL/g (B)比熱：卡/克- (C)響度：赫 (D)週期：次/秒。( A)2.僅有熱能進出時，若物體溫度升高，則下列敘述何者正確？(A)吸收了熱量(B)放出了熱量(C)與熱量進出無關(D)不一定溫度升高或降低。( C)3.l公克的鋁升高l，所需的熱量 (A)等於1卡(B)大於l卡(C)小於l卡(D)可大於、小於或等於1卡。( A)4.有一物體甲，比熱為卡/公克-度，今將其切成相等的兩塊，則其中一塊的比熱為多少？ (A)(B)/2(C)2(D)4。( B)5.在無熱量損耗的情況下，以等量的熱加溫度均為20時，後者溫度應為多少？ (A)10(B)20(C)30(D)40 。( B)6.1立方公尺的水，其水溫升高1所需之熱量，較5000公斤，比熱0.11cal/g之金屬，由O加熱至100所需之熱量為 (A)大(B)小(C)相等(D)不能比較。( A)7.以酒精燈加熱於50公克的溶液中(此溶液比熱為0.8卡/克-度)，使它從20升到40，則酒精燈供應多少熱量於溶液中? (A)800卡(B)400卡(C)500卡(D)600卡。( D)8.將冷的物體投入絕熱容器內的熱水中，結果熱水冷卻，物體溫度上升。若不考慮容器吸放熱量的影響，則關於這個現象，下列敘述何者錯誤？ (A)在自然的傳熱中，熱量總是由高溫的物體傳給低溫的物體(B)這種熱量的傳送，將直到兩者冷熱程度一致為止(C)冷的物體得到的熱量等於熱水失去的熱量(D)最後的溫度是熱水和冷的物體溫度之平均值。( C)9.質量均為50克，溫度均為10的水和某 物體，在相同熱源上各自加熱，其溫度 關係圖如右，下列敘述何者正確？ (A)水的比熱較小(B)加熱相同時間時， 物體吸熱較多(C)同時加熱6分鐘時，物體的溫度較高(D)加熱20分鐘，水溫上升30。( C)10.以等量的熱加於相同質量的甲、乙兩物體，若甲物體比熱為乙物體的2倍，則甲所增高的溫度為乙的多少倍？(A)2倍(B)3倍(C)4倍(D)1/2倍。( A)11.物體的體積是物體體積的3倍，物體的密度為物體密度的1/3，今供給相同的熱量之後，其升高的溫度比為4：1，則、兩物體比熱的比值為何？(A)1/4 (B)3 (C)4 (D)36。( D)12.已知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，也未產生揮發的現象則下列何者為混合液體的末溫？ (A)小於30(B)介於30和40之間(C)等於40(D)介於40與60之間。13.已知使質量公克的物質升高，需要熱量卡，則使該物質1公克升高1時，需要熱量為 / 卡。14.某物質100g，今以每分鐘500cal之熱源供熱，3分鐘後，溫度由25升高到75，則該物質的比熱為 0.3 cal/g-。15.某物質10公克由60升至80共吸熱36卡，則此物比熱為 0.18 卡/公克-度。16.質量1g的鐵，溫度上升1，大約需要0.1卡的熱，試問10卡的熱，可使質量1g的鐵，溫度上升 100 。17.一塊鐵重50公克，若供給220卡的熱量，結果其溫度變為100，則鐵塊原來的溫度為 60 。(鐵的比熱為O.11卡/公克-度)實驗2-3 比熱【目的】物質比熱對溫度變化的影響。【步驟】 1.燒杯內裝400g的水，以溫度計測量水溫，然後開始加熱，加熱5分鐘後記錄水溫，靜置5分鐘後，再記錄一次水溫。 2.另一燒杯內裝400g的乾砂，放在燒杯內重複步驟1.之操作，記錄乾砂的溫度。物質初溫加熱5分鐘後的溫度溫度上升靜置5分鐘後的溫度溫度下降水21254232乾砂21422131.510.5【結果】 【問題與討論】 1.水和乾砂在加熱之後，何者溫度上升較快？ 乾砂溫度上升的比水 快 ，因乾砂的比熱較 小 。 2.水和乾砂靜置5分鐘之後，何者溫度下降較快？ 乾砂溫度下降的比水 快 ，因乾砂的比熱較 小 。 3.海邊的砂灘，中午腳底踩在砂上覺得燙，而浸入海水則不會，why？ 因海水比熱比砂 大 。觀念3 比熱的性質1.特性： 【公式】 (1)質量相同的不同物質(相同、不同)，吸收相等的熱量時(相同)，上升的溫度()與比熱()成 反 比。比熱小的溫度上升較 多 ，比熱大的溫度上升較 少 。 例：50公克、20的水和鐵均加熱5分鐘(即給予相同的熱量)，則 鐵 溫度上升較高，因其比熱較 小 。 (2)質量相同的不同物質(相同、不同)，上升的溫度相同時(相同)，吸收的熱量()與比熱()成 正 比。比熱大者吸熱 多 ，比熱小者吸熱 少 。 例：50公克、20的水和鐵加熱後均達40，則 水 吸收熱量較多，即 水 需加熱較長的時間，因其比熱較 大 。 (3)不同質量的相同物質(不同、相同)，吸收相同的熱量時(相同)，上升的溫度()與質量()成 反 比。質量大者溫度上升較 少 ，質量小者溫度上升較 多 。 例：50公克和20公克的甲、乙二杯水，若均加熱5分鐘(即給予相同的熱量)，則 乙 杯水溫度上升較高。2.實例： (1)水的比熱比其他物質大，受熱後溫度較 不易 改變，因此沿海地區氣溫的變化比內陸地區 小 。 (2)炒栗子時常混小石子，炒花生時常混合砂子，因為石子和砂子的比熱 小 ，加熱後溫度上升較 快 ，且和栗子、花生接觸面積 大 ，因此較快炒熱。EXAMPLE1 溫度()與比熱()成反比( B)1.已知鐵的比熱比水小，今將相等質量的鐵和水同時放在陽光下曝曬，一段時間後用手去摸，則 (A)水較熱(B)鐵塊較熱(C)一樣熱(D)無法比較。( C)2.烈日下碎石塊比池水熱，若碎石的比熱為1，水的比熱為2，則二者的大小 (A)12(B)12(C)12(D)不一定。( C)3.質量相同的兩物體，吸收相同的熱量，而狀態不變時，則下列何者正確？ (A)體積小的物體，溫度上升較多(B)密度小的物體，溫度上升較多(C)比熱小的物體，溫度上升較多(D)兩物體升高的溫度相同。( C)4.在室溫將10公克水與10公克鋁各加熱100卡後，則(鋁比熱為0.22卡/公克-度) (A)兩者溫度相等(B)水的溫度較高(C)鋁的溫度比水高(D)兩者仍然為室溫。( C)5.海水有調節溫度的功能，是因為海水比砂石 (A)比熱大，溫度變化大(B)比熱小，溫度變化大(C)比熱大，溫度變化小(D)比熱小，溫度變化小。( A)6.太平洋中的夏威夷群島氣候穩定，四季都是觀光旅遊的好天氣，這是因為 (A)海水的比熱大，溫度變化小(B)夏威夷群島緯度較低(C)島上火山長年噴出岩漿(D)地質結構主要是珊瑚礁岩。( C)7.15時，將10公克的水與10公克的鋁各加熱100卡之後，則： (A)兩者溫度相等(B)水的溫度比鋁高(C)鋁的溫度比水高(D)比熱不同，不能比較。( B)8.甲、乙兩物同質量，吸收等量熱量，甲由10升至90，乙由10升至60，則比熱之大小為 (A)甲乙(B)甲乙(C)甲乙(D)甲乙。( D)9.音嵐喜歡買糖炒栗子來吃，試問糖炒栗子時常混合砂來炒，就物理觀點而言，其原因為下列何者？(A)砂子炒出來的栗子風味較佳(B)砂子比熱大，溫度易上升(C)增加炒熟栗子的重量(D)砂子比熱小，溫度易度上升。( A)10.已知下列物質的比熱分別是：鐵(0.113)、砂(0.19)、冰(0.55)則以相同的穩定熱源加熱相同質量的三種物質，溫度上升由快而慢依次為 (A)鐵砂冰(B)砂冰鐵(C)鐵冰砂(D)冰砂鐵。( C)11.承上題，若三物質同時加熱五分鐘，則吸收熱量大小關係為 (A)鐵砂冰(B)砂冰鐵(C)鐵冰砂(D)冰砂鐵。12.同質量的三個金屬球，浸在沸水中片刻後 取出放在室溫25的教室內，其溫度時 間變化的情形如右圖所示，則比熱何者最 大？ C ；何者最小？ A 。EXAMPLE2 熱量()與比熱()成正比( B)1.同一質量之一杯油及一杯水，加熱使其上升相同的溫度，則何者吸熱較多? (A)油較多(B)水較多(C)一樣多(D)不一定。( D)2.甲、乙、丙三物質等質量，比熱分別為0.2、0.5、1.0cal/g-，若欲使三物體升高相同的溫度，則所需的熱量由多至少的順序為何？(A)甲、乙、丙(B)甲、丙、乙(C)乙、丙、甲(D)丙、乙、甲。物質甲乙丙丁比熱(卡/克)0.0310.0560.0930.113( D)3.取下表中甲、乙、丙、丁四種金屬相同質量，分別投入四個完全相同的燒杯中，容器中均裝同等量且同溫度的水，此四種金屬均不與水發生化學反應。今將水及金屬一起加熱至100，則四種金屬吸收熱量的多寡應為何？ (A)甲丙乙丁(B)甲乙丙丁(C)丙丁甲乙(D)丁丙乙甲。( C)4.質量相同的甲、乙兩物體，甲的比熱大於乙的比熱，置入沸水中達熱平衡後，同時取出，則 (A)兩物體吸收的熱量相同(B)乙的溫度必高於甲(C)將其冷卻至同溫，甲放熱較乙多(D)甲的溫度變化比乙的溫度變化快。5.將均為20公克、25的金、銅、鋁三球置於正在加熱的 水中，經一段時間後溫度停留在100，已知金、銅、 鋁比熱分別為0.031、0.092、0.211卡/公克-度；則： (1)此三球溫度的大小關係為 相等 。 (2)三球中， 鋁球 吸收熱量最多。 (3)自熱水中取出三球，分別置入三個裝有等質量20水的相同塑膠 杯中(設熱量無損失)，則裝入 金 球的水溫最低。EXERCISE( D)1.有關比熱和熱量的敘述，哪一個是正確的？ (A)燃燒一大壺水比一小壺水時間久，可以推知大壺水中的比熱較大(B)同質量的物質吸收相同的熱量，則上生的溫度都相同(C)比熱不同的兩物質間會有熱的轉移(D)物質的比熱由物質種類及狀態來決定。( A)2.下列有關比熱的敘述，何者是正確的？ (A)1克的物質上升1所需的熱量，稱為該物質的比熱(B)同一種物質的比熱與質量成正比(C)比熱大的物質，易冷易熱，溫度變化大(D)金屬的比熱比水大。( B)3.下列有關溫度與熱的敘述，何者正確？ (A)物體吸熱後，溫度一定會升高(B)兩銅塊以同一熱源加熱，當要升高道行的溫度時，則質量大者所需加熱的時間較長(C)在自然發生的情況下，熱從比熱大的物質傳向比熱小的物質(D)熱是一種流動的物質。( B)4.下列有關比熱之敘述，何者正確？ (A)任一物質的比熱，定義為使該物質溫度升高1所需的熱量(B)以同樣之熱量加於質量相等的不同金屬塊，則比熱較大者，溫度升得較少(C)燒熱一大壺水比燒熱一小壺水困難，推知大壺中的水比熱較大(D)金屬比水容易傳導熱，所以金屬的比熱大於水。( D)5.取甲、乙、丙、丁四種質量相同的金屬，其比熱分別為0.031、0.056、0.093、0.113卡/克，加熱至100後，分別投入四個完全相同的絕熱容器中，容器中均裝有等量且同溫度的冷水，此四種金屬均不與水發生化學反應。當熱平衡溫度不再變化後，此四種金屬溫度的高低關係為： (A)甲乙丙丁(B)甲乙丙丁(C)丙丁甲乙(D)丁丙乙甲。( B)6.有關比熱的敘述，下列何者錯誤？(A)比熱是物質的特性之一，不同的物質有不同的比熱(B)比熱越大的物質，溫度的變化越大(C)在同一熱源下，加熱時間相同的兩物質，無論比熱大小，吸收熱量相同(D)烈日下，沙灘比海水熱，這是因為沙灘比熱比海水小。( C)7.溫度相同的甲、乙兩銅塊質量各為10公克及20公克，分別以相同的穩定熱源同時加熱，若不考慮熱量的散失，則3分鐘後，兩銅塊的溫度關係如何？ (A)甲、乙兩銅塊的溫度相同(B)甲溫度是乙溫度的兩倍(C)甲升高溫度是乙的兩倍(D)甲升高的溫度是乙的一半。( A)8.有一大一小兩個相似的鐵塊在太陽光下曝曬，利用方法去測量兩鐵塊的溫度，請你預測結果為何？ (A)因比熱相同，所以溫度約相同(B)因大鐵塊質量較大，所以溫度較低(C)因吸熱一樣多，所以溫度約相同(D)因小鐵塊升高時所需的熱量較少，所以溫度較高。( C)9.玻璃的比熱是0.2卡克-，水銀的比熱是0.033卡克-，水的比熱是1.0卡克-。今天有某家工廠不小心誤將水當成水銀放到溫度計中，則用手去握溫度計時可能有何種情況發生？(A)手會覺得熱熱的(B)溫度變化較明顯(C)比起水銀溫度計幾乎不會有變化(D)玻璃會裂開。( B)10.有關溫度與熱的敘述，下列何者正確？(A)熱是一種流動的物質，隨著溫度升高而變重(B)凡物體溫度升高時，體積未必膨脹(C)在自然發生的情況下，熱由比熱大的物質傳向比熱小的物質(D)兩物體用同熱源加熱而升高相同溫度，則質量大者吸熱較多。( D)11.把質量相同的兩塊金屬，在沸水中煮5分鐘後取出放在0的冰塊上，則使冰塊融化較多的那一塊具有哪一種性質？ (A)較大的密度(B)較高的密度(C)較多的熱量(D)較大的比熱。( B)12.根據各種物質的比熱，判斷