(一) 熱量

A、 意義：

(1) 熱量是一種【能量】，代表物體所含熱的多寡。

(2) 物質的【溫度】改變時，熱量會跟隨改變。

物質的【狀態】改變時，熱量也會跟隨改變。

當物體溫度升高時，必須【吸熱】，溫度降低時，必須【放熱】。

【註】：熱量改變時，可能是【溫度】改變，可能是【狀態】改變。

物體吸熱或放熱時，質量不會跟隨而變。

B、 單位：

(1) 【卡】(【cal】)：
使【1公克】的純水升高(或降低)1℃所吸收(或釋放)的熱量。

(2) 【仟卡】(【kcal】)：
使【1公斤】的純水升高(或降低)1℃所吸收(或釋放)的熱量。

C、 熱量和水溫、水量的關係

(1) 同一熱源加熱定量的水，加熱時間愈長，吸收熱量愈【多】，水溫愈【高】。

(2) 要使溫度變化增大，則吸收的熱量要愈【大】。

(3) 水量愈多，加熱時間愈【長】，溫度愈高；可知水量愈多，吸收熱量需愈【大】。

D、 公式：【H＝mst】。

H：吸收或放出的熱量(cal)

m：水的質量(g)

S：物質的比熱 ( cal／g℃ ) S_水 ＝ 1 cal／g℃

△T：溫度變化(℃)

E、冷熱水的混合：

(1) 討論：冷水和熱水混合時，【熱水】放出熱量；【冷水】吸收熱量

放出的熱量＝吸收的熱量

註：熱量的移動是由溫度【高】的傳給溫度【低】的。

1. 穩定熱源每分鐘供熱2仟卡，今將500g的水加熱6分鐘後，可使20°C水升高到【44℃】。

【解析】：H＝mst 加熱6分鐘，提供熱量2000×6＝12000卡
12000＝500×1×( t －20) è 24＝t－20 t＝44℃

2. 對1000公克20°C的水加熱，已知熱源每分鐘供熱1500卡，加熱10分鐘水上升到31°C，則加熱中散失的熱量為【4000】卡。

【解析】：H＝mst 加熱10分鐘 提供熱量H_放＝1500×10＝15000卡
1000公克的水吸熱 H_吸＝1000×1×(31－20)＝11000卡
熱量散失＝11000－15000＝－4000卡。

3. 請計算下列各情形下的熱量變化：

(1) 將40克的水由35℃加熱使其升高至50℃，則需【吸熱】【600】卡。

(2) 300克的純水由60℃變化至40℃，需【放熱】【6000】卡。

【解析】：H＝mst
(1) H＝40×1×(50－35)＝40×15＝600卡
(2) H＝300×1×(60－40)＝300×20＝6000卡

4. 量3公斤的水升高10℃所需的熱量和500克的水升高【60】℃所需的熱量相同。

【解析】：H＝mst
3000×1×10＝500×1×t è t＝60℃

5. 計算下列各題的熱量變化，並註明吸熱或放熱：

(1) 25克的水由15℃升高至35℃：【吸熱500】卡。

(2) 100克的水由75℃降低至45℃：【放熱3000】卡。

(3) 60克的水由52℃降低至12℃：【放熱2400】卡。

(4) 50克的水由38℃升高至40℃：【吸熱100】卡。

【解析】：H＝mst
(1) H＝25×1×(35－15)＝25×20＝500卡
(2) H＝100×1×(75－45)＝100×30＝3000卡
(3) H＝60×1×(52－12)＝60×40＝2400卡
(4) H＝50×1×(40－38)＝50×2＝100卡

6. 較下列各物質的熱量變化，由大至小依次排列：【(1)＞(3)＞(2)】。

(1) 20克的水由10℃升高至25℃；

(2) 25克的水由38℃升高至44℃；

(3) 50克的水由26.5℃升高至30℃；

【解析】：H＝mst
(1) H＝20×1×(25－10)＝20×15＝300卡
(2) H＝25×1×(44－38)＝25×6＝150卡
(3) H＝50×1×(30－26.5)＝50×3.5＝175卡
熱量由大至小為 (1)＞(3)＞(2)

7. 某容器獲得4500卡的熱量，使水溫由35 ℃升高至80 ℃，則容器中有水【100】克。

【解析】：H＝mst
4500＝m×1×(80－35)＝m×45 è m＝100公克

8. 質量為150克的水，欲使其由25℃升高至40 ℃，需吸熱【2250】卡，
欲從25℃降溫至10℃，需除去熱量【2250】卡。

【解析】：H＝mst
(1) H＝150×1×(40－25)＝150×15＝2250卡
(2) H＝150×1×(25－10)＝150×15＝2250卡

9. 在三燒杯中分別加入40克10℃的水，60克20℃的水，80克30℃的水，將燒杯放在本生燈上分別加熱10分鐘、15分鐘、30分鐘，若40克的水升高至40℃，則：
(1) 60克水的末溫為【50】℃，
(2) 80克的水溫末溫為【75】℃。

【解析】：H＝mst 加熱時間愈久，，提供熱量愈多
(1) H×10＝40×1×(40－10)＝40×30＝1200卡 è H＝120卡／分
60公克：
120×15＝60×1×(t－20) è 30＝t－20 t＝50℃
(2) 80公克：
120×30＝80×1×(t－30) è 45＝t－30 t＝75℃

10. 將1200卡的熱量提供給150克的水，可使其由25℃升高至【】℃。

【解析】：H＝mst
1200＝150×1×(t－25) 8＝t－25 t＝33℃

11. 將50克、21℃的冷水，與100克、60℃的熱水，一起倒入同一杯中，水末溫為45℃，則：

(1) 熱水放出的熱量有【1500】卡；

(2) 冷水吸收的熱量有【1200】卡；

(3) 熱量流失【300】卡。

【解析】：H＝mst
熱水放熱＝100×1×(60－45)＝100×15＝1500卡
冷水吸熱＝50×1×(45－21)＝50×24＝1200卡
散失熱量＝1500－1200＝300卡

12. 完全絕熱的容器中將40℃的水0.2㎏，和100℃的水0.4㎏相混合，最後水溫為【80】℃。

【解析】：H＝mst 假設末溫為t 理想狀況，熱水放熱＝冷水吸熱
400×1×(100－t)＝200×1×(t－40) 200－2t＝t－40
3t＝240 t＝80℃

13. 將20℃的冷水400克，和80℃的熱水200克相混合，混合後的溫度為【40】℃。

【解析】：H＝mst 假設末溫為t 理想狀況，熱水放熱＝冷水吸熱
200×1×(80－t)＝400×1×(t－20) 80－t＝2t－40
120＝3t t＝40℃

14. 50克、20℃的水，10克、50℃的水，40克、80℃的水，三者相混合，若無熱量損失，則混合末溫為【47】℃。

【解析】：H＝mst 假設末溫為t 理想狀況，熱水放熱＝冷水吸熱
溫度最高的一杯放熱，其他的水吸熱，則
40×1×(80－t)＝50×1×(t－20) ＋ 10×1×(t－50)
320－4t ＝ 5t－100 ＋ t－50 è 10t ＝ 470 t ＝ 47 ℃

15. 甲杯的水有20克、55℃，乙杯的水有30克、30℃，丙杯的水有50克、24℃，將三杯水相混合，若無熱量損失，則最後的水溫為【32】℃。

【解析】：H＝mst 假設末溫為t 理想狀況，熱水放熱＝冷水吸熱
20×1×(55－t)＝30×1×(t－30) ＋ 50×1×(t－24)
110－2t＝3t－90＋5t－120 è 10t＝320 t＝32℃

16. 將90℃ 30㏄的熱水甲，20℃ 20㏄的冷水乙相混合，則：

(1)若無熱量損失，則混合末溫為【62】℃；

(2)若末溫55℃，則損失的熱量為【350】卡。

(3)承(2)，20℃的冷水吸收熱量為【700】卡。

【解析】：(1) H＝mst 假設末溫為t 理想狀況，熱水放熱＝冷水吸熱
30×1×(90－t)＝20(t－20)
270－3t＝2t－40 è 5t＝310 t＝62℃
(2) 熱水放熱 H＝30×1×(90－55)＝30×35＝1050卡
(3) 冷水吸熱 H＝20×1×(55－20)＝20×35＝700卡
熱量散失＝1050－700＝350卡

17. 50克、12℃的水，20克、42℃的水，30克、78℃的水，三者相混合，若無熱量損失，則混合末溫為【37.8】℃。

【解析】：H＝mst 假設末溫為t 理想狀況，熱水放熱＝冷水吸熱
溫度最高的一杯放熱，其他的水吸熱，則
30×1×(78－t) ＝ 50×1×(t－12) ＋ 20×1×(t－42)
234－3t ＝ 5t－60 ＋ 2t－84 è 10t ＝ 378 t＝37.8℃

一、選擇題：

( )1. 下列敘述，何者錯誤？
(A)要使水產生相同的溫度變化，質量愈大，所需熱量愈多　(B)等質量的水，吸收等量的熱，則上升的溫度相同　(C)不管水的質量多少，對水加進相同的熱量，則上升的溫度相同　(D)同質量的水，溫度升得愈高，其熱量增加愈多

【答案】：(C)

【解析】：(A) 質量愈大，所需的熱量也將愈大。
(B) H＝mst H、m、s相同，則升高溫度必都相同。
(C) 質量愈多，所需的熱量也愈多，若給予相同的熱量，則水量多的，溫度變化少。
(D) 同質量的水，溫度升得愈高，所需的熱量也將愈多。

( )2. 使10公克的水，溫度由80℃下降到20℃，則水是作了何種變化？
(A)吸熱10卡　(B)吸熱600卡　(C)放熱10卡　(D)放熱600卡

【答案】：(D)

【解析】：溫度由80℃à20℃，溫度下降要放熱
H＝10×1×(80－20)＝10×60＝600卡

( )3. 有關質量1g溫度1℃的水，下列敘述何者錯誤？
(A)具有1卡的熱能　(B)比0℃、1g的水多1卡的熱　(C)溫度升到2℃，需吸收1卡的熱　(D)溫度降到0℃需放出1卡的熱

【答案】：(A)

【解析】：(A) 無法得知熱含量。
(B) H＝1×1×1＝1卡的熱量，1℃比0℃多1卡的熱量
(C) 1℃à2℃，需吸熱H＝1×1×(2－1)＝1卡
(D) 1℃à0℃，需放熱H＝1×1×(1－0)＝1卡

( )4. 當熱在兩物體間傳遞時，它的流向是如何？
(A)由體積大者流向體積小者　(B)由密度大者流向密度小者　(C)由質量大者流向質量小者　(D)由溫度高者流向溫度低者

【答案】：(D)

【解析】：熱的傳遞一定是由高溫傳遞至低溫，溫度高的物體放熱，溫度低的物體吸熱。

( )5. 使10g的水由20℃上升到30℃需要吸收幾卡的熱量？
(A)10卡　(B)20卡　(C)100卡　(D)1000卡

【答案】：(C)

【解析】：H＝10×1×(30－20)＝10×10＝100卡

( )6. 某熱源5分鐘可供給熱量200卡，則加熱10分鐘可使50g的水溫度升高多少℃？
(A)10℃　(B)8℃　(C)5℃　(D)2℃

【答案】：(B)

【解析】：5分鐘可供給熱量200卡，則加熱10分鐘可提供400卡熱量；
H＝mst è 400＝50×1×t＝8℃

( )7. 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℃，結果溫度最高的是下列何者？
(A)40公克的水　(B)60公克的水　(C)80公克的水　(D)一樣

【答案】：(A)

【解析】：同是加熱5分鐘，加熱時間相同，提供的熱量相同；
水量愈少的溫度上升將愈高，因此40公克的水量最少，加熱後水的末溫最高。

( )8. 燒杯每次分別裝40公克、60公克、80公克同溫冷水，在同一電爐上加熱5分鐘且均未達到100℃，結果何者熱量增加最多？
(A)40公克　(B)60公克　(C)80公克　(D)一樣多

【答案】：(D)

【解析】：同是加熱5分鐘，加熱時間相同，提供的熱量相同。

( )9. 下列性質中，何者是無法測量的？
(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

【答案】：(B)

【解析】：溫度計可測量溫度及溫度變化，H＝mst可求得熱量的變化，但是無法求得熱含量有多少。

( )10. 使M公克的水，溫度由T₁℃升高到T₂℃時，則對水所加的熱量為何？
(A)M×T₁　(B)M×T₂　(C)M×(T₂－T₁)　(D)M×(T₂＋T₁)

【答案】：(C)

【解析】：對水提供的熱量＝M×1×(T₂－T₁)

( )11. 使1g水溫度上升1℉所需熱量為多少卡？
(A)1　(B)　(C)　(D)5

【答案】：(B)

【解析】：攝氏的刻度分100格，華氏的刻度分為180格，華氏1度相當於攝氏5/9度，
H＝1×1×(5／9) ＝ 5／9 卡

( )12. 將一個裝有2000公克90℃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，問壺中的水大約放出多少熱量？
(A)13000卡　(B)50000卡　(C)130000卡　(D)500000卡

【答案】：(C)

【解析】：與空氣達到平衡時，水的末溫約等於庭院的溫度，為25℃，
H＝2000×1×(90－25)＝2000×65＝130000卡

( )13. 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

【答案】：(A)

【解析】：熱量散逸了90 ％，則只吸收了10 ％，因此
H＝13000×10 ％ ＝130 ×1 × t ＝ 1300 è t＝10 ℃

( )14. 某溫標訂水冰點為110°Y，水沸點為310°Y，則使1公克水升高1°Y所需的熱量為多少？
(A)大於1卡　(B)小於1卡　(C)等於1卡　(D)無法確定

【答案】：(B)

【解析】：冰點至沸點相隔310－110＝200°Y，因此1°Y小於1℃，所以將1公克的水升高1°Y時所需的熱量小於1卡。

( )15. 將50℃的熱水50公斤放在12℃的庭院中，最後水會放出多少熱？
(A)1.9×10³卡　(B)6.0×10³卡　(C)1.9×10⁶卡　(D)6.0×10⁶卡

【答案】：(C)

【解析】：H＝mst＝50000×1×(50－12)＝50000×38＝1900000卡＝1.9×10⁶卡

( )16. 星茹想喝咖啡，要將25℃、400公克的水煮沸，若瓦斯爐每分鐘供熱1000卡，預估幾分鐘後才能沖泡咖啡？
(A)10　(B)20　(C)30　(D)40

【答案】：(C)

【解析】：1000×t＝400×1×(100－25)＝400×75＝30000 è t＝30分鐘

( )17. 用同一熱源，每分鐘供熱相同，連續加熱20℃的某液體6分鐘，溫度上升到30℃，若再繼續加熱9分鐘(假設未達沸騰)，則溫度將上升到幾度？
(A)25℃　(B)35℃　(C)45℃　(D)55℃

【答案】：(C)

【解析】：依題意，6分鐘由20℃à30℃，即6分鐘升高10℃，
則再加熱9分鐘時，應再升高15℃，因此30＋15＝45 ℃

( )18. 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

【答案】：(D)

【解析】：2000－600＝1400克的水由皮膚蒸發，蒸發1公克的水分，會吸收500卡的熱量，則1400×500＝700000卡

( )19. 孟婷喝水喜歡喝微溫的開水，今他倒了一杯20℃的冷開水200毫升，欲調為40℃的溫開水，他必須加入由出水溫度為90℃的熱水瓶中所倒出若干毫升的熱水？
(A)60mL　(B)80mL　(C)100mL　(D)120mL

【答案】：(B)

【解析】：m×1×(90－40)＝200×1×(40－20) è 50m＝200×20 m＝80毫升(mL)

( )20. 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

【答案】：(D)

【解析】：由圖得知，水的初溫為95 ℃，經10小時候，水的末溫為30 ℃，則 H＝2000×1×(95－30)＝2000×65＝130000卡

( )21. 1克甲烷完全燃燒可提供13000卡的熱能，若燃燒時有80%逸散，其餘熱能可使200c.c.的水由30℃上升至多少℃？
(A)38℃　(B)43℃　(C)56℃　(D)60℃

【答案】：(B)

【解析】：13000×20％＝200×1×(t－30)＝2600 è t－30＝13 t＝43℃

( )22. 三隻條件均相同的試管中，分別盛有甲管10公克、10℃，乙管20公克、20℃，丙管30公克、30℃的純水，今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，若熱量不消耗時，何者最先達60℃的水溫？
(A)甲管　(B)乙管　(C)丙管　(D)同時到達

【答案】：(A)

【解析】：甲： 10×1×(60－10)＝10×50＝500卡
乙： 20×1×(60－20)＝20×40＝800卡
丙： 30×1×(60－30)＝30×30＝900卡
上升至60℃時，所需的熱量以甲最少，因此甲最先到達60℃。

( )23. 下列敘述那些正確？
(甲)1公克4℃的水含4卡的熱量 (乙)使1公克水上升1000℃所需熱量為1仟卡 (丙)1公克4℃的水比1公克0℃時的熱量多4卡 (丁)使1公克的水上升1℃需熱量1卡。
(A)甲丙丁　(B)乙丙丁　(C)丙丁　(D)甲乙丙丁。

【答案】：(C)

【解析】：(甲) 無法得知熱含量；
(乙) 水無法上升1000℃，最多只能由0℃到100℃，上升100℃。

( )24. 20公克30℃的冷水與90公克70℃的熱水混合後的末溫為60℃，則混合時系統散失的熱量為多少卡？
(A)100卡　(B)200卡　(C)300卡　(D)400卡

【答案】：(D)

【解析】：吸熱＝20×1×(60－30)＝20×30＝600卡
放熱＝90×1×(70－60)＝90×10＝900卡
熱量散失＝900－600＝300卡

( )25. 不良絕熱容器中盛有500克100℃的沸水，倒入100克40℃的水，最後此600克的水最後平衡溫度為85℃，請估計大約有多少卡的熱量散失？
(A)3500　(B)3000　(C)2500　(D)2000

【答案】：(B)

【解析】：吸熱＝100×1×(85－40)＝100×45＝4500卡
放熱＝500×1×(100－85)＝500×15＝7500卡
散失熱量＝7500－4500＝3000卡

時間(時)	0	2	4	6	8	10	12
溫度(0)	98	85	76	68	62	58	55

( )26. 將1200mL的水放入保溫瓶儲存，每2小時測水溫一次，得數據如下表，則在最初6小時內水的熱量約散失多少卡？
(A)30000卡　(B)36000卡　(C)68000卡　(D)98000卡

【答案】：(B)

【解析】：最初6小時溫度由98℃降至68℃，則
H＝1200×1×(98－68)＝1200×30＝36000卡

( )27. 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圖，下列何者正確？
(A)質量M₂的水加熱10分鐘，溫度變化量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

【答案】：(D)

【解析】：(A) M₂加熱10分鐘，水溫由20℃上升至40℃，共上升20℃。
(B) M₁升高10℃需時2.5分鐘，M₂升高10℃需時5分鐘，因此M₂加熱需時較長。
(C)同一時間(假設10分鐘)，M₁水溫由20à60℃，M₂水溫由20à40℃，
可知M₁的水溫變化為M₂的2倍，因此M₁的質量為M₂的1/2。

( )28. 玫貞以相同燒杯盛等量的水，以相同的熱源同時加熱，如圖。甲杯為隔水加熱，乙杯為隔油加熱，丙杯為隔砂加熱。加熱一段時間後，測得外鍋溫度分別為水溫100℃、油溫300℃、砂溫600℃。若甲、乙、丙三燒杯的水均呈沸騰狀態，則此三杯水的溫度高低順序為何？
(A)甲＞乙＞丙　(B)甲＜乙＜丙　(C)甲＜乙＝丙　(D)甲＝乙＝丙

【答案】：(D)

【解析】：水沸騰時的溫度為100℃，因此當三杯水都沸騰時，水溫皆達到100℃，因此末溫皆相同。

( )29. 雯婷欲了解水溫的變化和加熱時間的關係，其實驗的裝置如圖所示，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)　(B)　(C)　(D)

【答案】：(C)

【解析】：依題意，水溫由20℃開始加熱，因此(A)(B)錯誤，
水量愈少，溫度上升愈快，因此100克水溫上升快，(C)圖正確。

( )30. 將燒杯每次分別裝40公克、60公克、80公克的水，故在同一電爐上加熱5分鐘後，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

【答案】：(D)

【解析】：不論水量多寡，加熱時間相同，所提供的熱量亦相同。

( )31. 小明將一杯500cc、30 ℃的開水放入冰箱中冷凍，二小時後他將開水拿出，發現開水的溫度已經變成10 ℃，請問開水總共放出多少熱量？
(A) 5000卡　(B) 10000卡　(C) 15000卡　(D) 20000卡

【答案】：(B)

【解析】：H＝500×1×(30－10)＝500×20＝10000卡

( )32. 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＝1000卡）
(A) 0.471公斤　(B) 47.1公斤　(C) 471公斤　(D) 471000公斤

【答案】：(C)

【解析】：熱量H＝6×4＋15×9＋78×4＝24＋135＋312＝471仟卡
1公斤的水升高1℃，需熱量1000卡(1仟卡)
因此471仟卡的熱量，提供給471公斤的水升高1℃。

( )33. 酒精燈與每分鐘給熱250 cal，則150 g 20 ℃冷水加熱至40℃須加熱幾分？
(A) 10 min　(B) 12 min　(C) 14 min　(D) 20 min

【答案】：(B)

【解析】：250×t＝150×1×(40－20)＝150×20＝3000 t＝12分鐘

( )34. 將三個燒杯分別加入10g、40g及70g相同溫度的水，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？
(A) 10g的水　(B) 40g的水　(C) 70g的水　(D)三杯水皆相同

【答案】：(A)

【解析】：未沸騰前，加熱相同時間，提供熱量相同(H相同)，水量愈少的溫度上升愈高。

( )35. 下列有關質量5 g，溫度10℃的水的敘述，何者正確？
(A)具有50卡的熱能　(B)溫度升高到20℃，需吸收50卡的熱量　(C)比質量10 g，溫度10℃的水少含50卡的熱能　(D)與質量10 g，溫度10℃的水具有相同的熱能

【答案】：(B)

【解析】：(A) 無法求得熱含量。
(B) H＝5×1×(20－10)＝5×10＝50卡
(C) 不同質量的物體無法比較熱含量。

( )36. 有兩個金屬球，如附圖所示，若不考慮外界的影響，當兩球接觸時有何變化？
(A)熱量由鐵球流向銅球，因鐵球溫度較高　(B)熱量由鐵球流向銅球，因鐵球比熱較大　(C)熱量由銅球流向鐵球，因銅球體積較大　(D)熱量由銅球流向鐵球，因銅球質量較大

【答案】：(A)

【解析】：熱量由高溫流向低溫，只和溫度高低有關。
所以熱量由鐵球(80℃)流向銅球(20℃)。

( )37. 小莉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，其實驗結果的圖示，下列何者正確？
(A) 　(B) 　
(C) 　(D)

【答案】：(C)

【解析】：依題意，水溫由20℃開始加熱，因此(A)(B)錯誤，
水量愈少，溫度上升愈快，因此100克水溫上升快，(C)圖正確。

( )38. 甲、乙兩杯不同溫度的水，混合後達到熱平衡（即達到相同溫度）。在達到熱平衡的過程中，假設甲杯水放出的熱量為H_甲，乙杯水吸收的熱量為H_乙，系統散失的熱量為H_丙，且H_甲、H_乙、H_丙都是正值，則下列關係何者正確？
(A) H_甲＝H_乙　(B) H_甲＋H_乙＝H_丙　(C) H_甲＋H_丙＝H_乙　(D) H_乙＋H_丙＝H_甲

【答案】：(D)

【解析】：放出的熱量(H_甲)＝吸收的熱量(H_乙)＋散失的熱量(H_丙)

( )39. 所謂「熱平衡狀態」是指
(A)沒有熱交互作用的系統　(B)溫度不再變化的系統　(C)不可以再與其他系統發生熱的交互作用的系統　(D)熱量總和達到最大值的系統

【答案】：(B)

【解析】：熱的流動是由高溫流向低溫，而熱平衡是指溫度相同不再變化時的狀態，此時熱依然流動，但是流進與流出的量相等，因此熱平衡狀態時熱依然有交互作用。

( )40. 以同一穩定的熱源分別加熱質量M₁與M₂克的水，得到溫度變化與加熱時間的關係圖如圖，則質量M₁、M₂的大小關係為：
(A) M₁＞M₂　(B) M₂＞M₁　(C) M₁＝M₂　(D)資料不全，無法判定

【答案】：(B)

【解析】：水量愈少，溫度上升愈快，因此在相同時間內，M₁升高溫度較M₂快，所以質量M₂＞M₁。

( )41. 下列有關熱量進出與溫度升降關係的敘述，何者錯誤？
(A)物體吸收熱之後，溫度一定會上升　(B)物體放出熱量，溫度不一定下降　(C)物體溫度上升，物體必須吸熱　(D)物體溫度下降，物體必須放熱

【答案】：(A)

【解析】：溫度變化或是狀態變化時，皆有熱量進出；
溫度上升，一定是吸熱；溫度下降，一定是放熱。
但是吸熱有可能僅是狀態改變，但是溫度不一定變化。

( )42. 如果要探討水的質量和它受熱後溫度變化的關係，則應該控制的變因是：
(A)質量　(B)溫度　(C)質量和溫度　(D)加熱時間

【答案】：(D)

【解析】：由H＝mst的關係式，要探討水的質量(m)和它受熱後溫度變化(t)的關係，
因為皆為水，同一物質，比熱相同，因此需要加熱時間(H)相同。
加熱時間愈久，提供熱量愈多，加熱時間相同，提供熱量相同。

( )43. 將5℃及50℃的冷、熱水混合之後，絕不可能出現哪一種水溫？
(A) 25℃　(B) 35℃　(C) 45℃　(D) 55℃

【答案】：(D)

【解析】：冷水加熱水混合，混合末溫碧在兩杯水溫之間，比熱水溫度低，比冷水溫度高，
因此一定在5∼50℃監，不可能達到55℃。

( )44. 振成想喝咖啡，將25℃、400公克的水煮沸，若瓦斯爐每分鐘供熱1000卡，預估幾分鐘後才能沖泡？
(A) 10　(B) 20　(C) 30　(D) 40

【答案】：(C)

【解析】：1000×t＝400×1×(100－25)＝400×75＝30000 t＝30分鐘

( )45. 在無熱量損耗的情況下，以等量的熱加於溫度均為20 ℃的10公克銅與20公克銅，當前者溫度升高了20 ℃時，後者末溫應為多少℃？
(A) 10　(B) 20　(C) 30　(D) 40

【答案】：(C)

【解析】：質量愈大，溫度升高愈少，質量和溫度變化成反比；
10公克銅升高20℃時，20公克銅只能升高10℃，
因此20＋10＝30℃

( )46. 1公升的水由30℃上升至50℃時，其熱量的變化為何？
(A)吸收20卡熱量　(B)放出80卡熱量　(C)吸收20000卡熱量　(D)放出80000卡熱量

【答案】：(C)

【解析】：1公升的水＝1000cm³的水，質量為1000公克，
溫度升高需吸熱H＝1000×1×(50－30)＝1000×20＝20000卡

( )47. 分別用相同的穩定熱源加熱質量為M₁、M₂的水，測得的水溫－加熱時間關係圖如附圖，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)加熱相同時間，M₂吸收較多熱能　(D) M₁為M₂的0.5倍

【答案】：(D)

【解析】：(A) M₂加熱10分鐘，水溫由20℃升至40℃，共上升20℃。
(B) M₁升高10℃需時2.5分鐘，M₂升高10℃需時5分鐘，因此M₂加熱需時較長。
(C) 加熱時間相同，所提供的熱量亦相同。
(D)同一時間(假設10分鐘)，M₁水溫由20à60℃，M₂水溫由20à40℃，
可知M₁的水溫變化為M₂的2倍，因此M₁的質量為M₂的1/2。

( )48. 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)　(B)　(C)　(D)

【答案】：(B)

【解析】：加熱時間相同(H相等)，水量愈大，溫度變化愈少，m與t成反比。

( )49. 媽媽用瓦斯爐來燒開水，若瓦斯爐每分鐘可提供10000卡的熱量，但有20％的熱量會散失在空中，若不鏽鋼水壺中裝了2公升，溫度20℃的自來水，而且不計不鏽鋼所吸收的熱量，則需要加熱幾分鐘，水才會開始沸騰？
(A) 5　(B) 10　(C) 15　(D) 20

【答案】：(D)

【解析】：熱量散失20％，則還以吸收80％，假設加熱t分鐘，
10000×80％×t＝2000×1×(100-20)＝2000×80 è t＝20分鐘

( )50. 將50 g，30℃的水和80 g，50℃的水混合，其平衡後的溫度為40℃，則有多少熱量散失？
(A) 100卡　(B) 200卡　(C) 300卡　(D) 400卡

【答案】：(C)

【解析】：吸熱＝50×1×(40－30)＝50×10＝500卡
放熱＝80×1×(50－40)＝80×10＝800卡
散失熱量＝800－500＝300卡

( )51. 以60 ℃的熱水M₁克與溫度為20 ℃的冷水M₂克互相混點，其溫度與時間的關係如圖，若混合過程無熱量散失，則M₁/M₂比值為何？
(A) 　(B) 3　(C) 　(D) 4

【答案】：(B)

【解析】：M₁×1×(60－50)＝M₂×1×(50－20) è M₁×10＝M₂×30
M₁：M₂＝3：1

( )52. 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

【答案】：(B)

【解析】：(A) 最初4小時散失熱量＝1000×1×(95－49)＝46000卡
(B) 12小時後的溫度為21℃，則是溫可能比21℃略低。
(C) 溫差愈大時溫度變化愈大，表示溫差愈大，熱量散失的也會愈多。
(D) 瓶內的溫度下降，表示瓶子散熱，但宜於外界的哭監太大，因此溫度不容易變化。

( )53. 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

【答案】：(C)

【解析】：(A) 熱量的傳播必由高溫傳遞至低溫。
(B) 溫度高熱含量不一定愈多，無法比較熱含量的多寡。
(C) 溫度升高是由於吸熱的結果。
(D) 熱平衡是指兩物體的溫度相同。

( )54. 已知沖泡牛奶的理想溫度為45 ℃，則25 ℃，100 g的水，必須加入85 ℃的熱水多少g？
(A) 50　(B) 60　(C) 70　(D) 80

【答案】：(C)

【解析】：冷水吸熱＝熱水放熱 100×1×(45－25)＝m×1×(85－45)
è 100×20＝m×40 m＝50克

( )55. 如圖為甲杯水加熱時，溫度與加熱時間關係圖。若無熱量散失，且甲杯水的質量為150 g，則每分鐘甲杯水從熱源吸收多少熱量？
(A) 150 cal　(B) 300 cal　(C) 750 cal　(D) 1500 cal

【答案】：(B)

【解析】：H＝mst 甲杯5分鐘時間升高10℃(20℃à30℃)
h×5＝150×1×(30－20)＝150×10 è h＝300卡／分

( )56. 加熱不同質量的水（M₁＞M₂），若相同熱源，由20 ℃加熱至沸騰，則其加熱時間與溫度的關係圖形為下列何者？
(A) 　(B) 　(C) 　(D)

【答案】：(C)

【解析】：同一熱源下，水量愈多溫度上升愈慢，已知M₁＞M₂，則 M₂的溫度上升較快。

( )57. 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，結果如附表。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℃？
(A) 15　(B) 20　(C) 30　(D) 40

【答案】：(D)

【解析】：如表，8分鐘時間由20℃à26℃，升高6℃，則稍高至50℃需時
3x＝120 x＝40分鐘

( )58. 小榮將一杯500 c.c.、5 ℃的冰水從冰箱中拿出置於桌面，一小時後冰水的溫度升為15℃，請問冰水總共吸收多少熱量？
(A) 5000卡　(B) 10000卡　(C) 15000卡　(D) 20000卡

【答案】：(A)

【解析】：溫度升高要吸熱H＝500×1×(15－5)＝500×10＝5000卡

( )59. 取50 g的水，溫度由75 ℃變化到50℃，則水：
(A)吸熱2卡　(B)放熱6.25×10³卡　(C)放熱1.25×10³卡　(D)吸熱1.25×10³卡

【答案】：(C)

【解析】：溫度下降要放熱，H＝50×1×(75－50)＝50×25＝1250卡
放熱1250卡＝1.25×10³卡

( )60. 有關質量5 g，溫度10 ℃的水，下列敘述何者正確？
(A)具有50卡的熱能　(B)溫度升高到20 ℃，需吸收50卡的熱量　(C)比質量10 g，溫度10℃的水少含50卡的熱能　(D)溫度下降到0℃時，體積會一直縮小

【答案】：(B)

【解析】：(A) 無法求得物質的熱含量。
(B) H＝5×1×(20－10)＝50卡
(C) 不同質量的物質無法比較熱含量。
(D) 水在4℃時體積最小，密度最大，降至0℃的過程體積會先減少後增加(4℃以下體積會膨脹)。

( )61. 寒流來襲，阿漢想泡個熱水澡，為了避免燙傷，因此要浴缸中先放冷水，再放入熱水。若他先在浴缸加入10 ℃的冷水100 L，然後再加入60 ℃的熱水，最後使浴缸的水溫度達到40 ℃後才開始泡澡，假設整個放水過程中熱量損失很小，可以忽略，則阿漢加入了多少60 ℃的熱水？
(A) 50 L　(B) 100 L　(C) 150 L　(D) 200 L

【答案】：(C)

【解析】：冷水吸熱＝熱水放熱
100×1×(40－10)＝m×1×(60－40) è 100×30 ＝ m×20 m＝150L

( )62. 教室裡，小可從盒子裡取出一塊乾冰，不久就消失不見了。同學們議論紛紛，何人是正確的？
(A)海馬：因為乾冰發生了蒸發現象　(B)音符：因為乾冰發生了昇華現象　(C)梅鈴：因為乾冰發生了熔化現象　(D)萬太郎：因為乾冰變成了水蒸氣

【答案】：(B)

【解析】：乾冰吸收空氣中的熱量，直接由固體昇華為氣體。

( )63. 在室溫下，小雲將質量56克的鐵塊加熱，使它吸收700 cal的熱量。已知質量為1克的鐵溫度上升1 ℃，大約需要吸收0.1 cal的熱量。假設溫度的變化以℃為單位，下列何項可算出鐵塊上升的溫度？
(A) 700÷0.1×56　(B) 700÷0.1÷56　(C) 700×0.1×56　(D) 700×0.1÷56

【答案】：(B)

【解析】：H＝mst 700＝56×0.1×t t ＝ 700÷56÷0.1

( )64. 有關質量1 g，溫度1 ℃的水，下列敘述何者正確？
(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 g，溫度1℃的水多含1卡的熱　(D)以上皆非

【答案】：(B)

【解析】：(A) 物質無法求得熱含量。
(C) 不同質量的物質無法比較熱含量。

( )65. 將三杯水，甲杯20 ℃、20 g，乙杯30 ℃、30 g，丙杯40 ℃、40 g，放在同一熱源加熱3分鐘，若三杯水皆未沸騰，則哪一杯吸收的熱量最多？
(A)甲杯　(B)乙杯　(C)丙杯　(D)三杯水皆相同

【答案】：(D)

【解析】：同一熱元加熱時間相同，則吸收熱量也相同，都一樣多。

( )66. 用發熱量均勻的瓦斯爐燒開水，容器裝有冷水15℃，加熱4分鐘後水溫為25℃，那麼開始燒20分鐘後，水溫應為：
(A)不一定　(B) 85℃　(C) 65℃　(D) 25.5℃

【答案】：(C)

【解析】：4分鐘時間水溫由15℃à25℃，升高10℃，
20分鐘的時間溫度應上升50℃，
15+50＝65℃

( )67. 將200公克、30 ℃的水和120公克、60 ℃的水混合，若其平衡後的溫度為40 ℃，則有多少熱量散失？
(A) 800卡　(B) 600卡　(C) 400卡　(D) 360卡

【答案】：(C)

【解析】：吸熱＝200×1×(40－30)＝2000卡
放熱＝120×1×(60－40)＝2400卡
熱量散失＝2400－2000＝400卡