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基礎物理 第三章複習

基礎物理 第三章複習. 熱. 目錄. 3-1 溫度的測量 3-2 熱量和熱量的測量 3-3 熱容量和比熱 3-4 熱的傳播 3-5 熱和物態變化、相變 3-6 熱和生活 ( 冰箱、冷氣機 ). 溫度的定義. 測量物體冷熱程度的物理量，稱為溫度。. 熱平衡：. 將不同冷熱的物體放在一個絕熱系統 ( 沒有熱量交換的獨立系統 ) 中，經過一段時間後， 溫度高的物質會逐漸放熱 ， 溫度低的物質會逐漸吸熱 ，當兩物質的溫度達到相同時，稱為達到 熱平衡狀態 。. 熱的傳播方向. 在自然發生的熱能交換過程中，是 高溫的物質 把熱量傳遞給 低溫的物質 。. 溫度計：.

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基礎物理 第三章複習

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  1. 基礎物理第三章複習 熱

  2. 目錄 • 3-1 溫度的測量 • 3-2 熱量和熱量的測量 • 3-3熱容量和比熱 • 3-4熱的傳播 • 3-5熱和物態變化、相變 • 3-6熱和生活(冰箱、冷氣機)

  3. 溫度的定義 • 測量物體冷熱程度的物理量，稱為溫度。

  4. 熱平衡： • 將不同冷熱的物體放在一個絕熱系統(沒有熱量交換的獨立系統)中，經過一段時間後，溫度高的物質會逐漸放熱，溫度低的物質會逐漸吸熱，當兩物質的溫度達到相同時，稱為達到熱平衡狀態。

  5. 熱的傳播方向 • 在自然發生的熱能交換過程中，是高溫的物質把熱量傳遞給低溫的物質。

  6. 溫度計： • 可以測量物體冷熱程度的工具，都可稱為溫度計。

  7. 液體溫度計： • 利用體積的脹縮測量溫度的高低， • 如： 酒精溫度計、 水銀溫度計。

  8. 電阻溫度計： • 利用金屬的電阻值隨溫度的升高而增加，如：白金溫度計(可測至10-3，精密度高)

  9. 熱輻射溫度計： • 利用物體在不同的溫度下有不同的輻射程度，例如：耳溫槍。

  10. 溫標 • 攝氏溫標 • 華氏溫標 • 克氏溫標

  11. 攝氏： • 冰點為0度，沸點為100度，分為100格刻度。

  12. 華氏： • 冰點為32度，沸點為212度，分為180格刻度。

  13. 克氏(凱氏)： • 冰點為273.15度，沸點為373.15度，分為100格刻度。

  14. 絕對零度 • 絕對零度是以數學外差法測得，目前自然界無法完全達到絕對零度(-273.16 K)。 • 絕對零度是自然界最低的溫度，在此溫度下氣體的體積為零。

  15. 溫標換算： • F＝9/5C＋32 • C＝5／9(F－32) • K=C+273.15

  16. 熱量的單位： • 卡(cal)：使1公克的純水升高(或降低)1℃所吸收(或釋放)的熱量。 • 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。

  17. 比熱： • 使1公克的物質升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的熱量，稱為該物質的比熱。 • 公式：H=ms△t

  18. 熱容量(C) • 定義：使物質升高1℃所需要的熱量，稱為熱容量。 • 熱容量＝質量x比熱C＝ms

  19. 比熱和熱容量 • 比熱單位：卡／克℃ 或 cal／g℃ • 熱容量單位：卡／℃ 或 cal／℃

  20. 比熱的性質 • 不同物質，比熱不相同； • 相同物質，狀態改變，比熱隨之改變，即比熱和物質狀態有關。 • 比熱大的物質，受熱或冷卻時，溫度難升難降；比熱小的物質，受熱或冷卻時，溫度易升易降。

  21. 熱功當量 • 1卡＝4.18焦耳 • 1焦耳＝0.24卡 • 焦耳證明熱是一種能量

  22. 熱的傳播 • 傳導：固體主要傳熱方式 • 對流：液體氣體的傳熱方式 • 輻射：不需要介質

  23. 熱傳導 • 熱經由物體由高溫處傳遞至低溫處，此種熱量轉移的方式，即稱為傳導。 • 溫差愈大，傳熱愈多。 • 傳熱速率：金屬＞液體＞氣體。

  24. 熱傳導 • 冬天，鐵椅比木椅冰冷。 • 鍋爐用金屬，鍋柄用木頭。 • 傳熱最好的是銀，其次是銅。 • 比熱和熱傳導的快慢沒有絕對的關係。 • 其他請看講義。

  25. 熱對流 • 液體或氣體由於受熱後體積膨脹、密度減小而上升，由周圍密度較大、溫度較低的物質補充，如此不斷循環，而形成對流。

  26. 液體的對流： • 加熱燒杯中的水，燒杯先受熱，再將熱量傳給水，此方式為傳導；燒杯底部的水受熱，使得體積膨脹，密度變小而上升，四周的冷水便下沉補充，使下層繼續受熱。

  27. 氣體的對流 • 白天吹海風 • 晚上吹陸風 • 窗戶幫助空氣的對流 • 冷氣裝高處；暖氣裝低處

  28. 熱輻射 • 熱不經由任何介質，而直接由熱源傳遞至各處的方式，稱為輻射。 • 輻射熱的傳播速率是光速，為傳熱方式最快的。

  29. 熱輻射的性質 • 白色或光滑物體，易反射輻射熱，不易吸收或放出輻射熱。 • 黑色或粗糙物體，易吸收輻射熱，不易反射輻射熱。

  30. 生活應用 • 電冰箱的散熱片塗成黑色，是為了提高熱輻射的散熱效果。 • 防火衣表面光滑的銀灰色，是為了漸少熱輻射的吸收。 • 樹蔭可以擋住熱輻射。

  31. 熱的狀態變化

  32. 物質三態 • 固態：有一定的體積， 有一定的形狀。 • 液態：有一定的體積， 無一定的形狀。 • 氣體：無一定的體積， 無一定的形狀。

  33. 熱膨脹 • 大部分的物質都有熱脹冷縮的性質。 • 熱縮冷脹：生鐵、銻、鉍。 • 熱脹冷脹：4℃的水。

  34. 熱脹冷縮的程度： • 固體＜液體＜氣體(講義有錯，請修正)

  35. 熱膨脹生活應用 • 鐵軌的縫隙防止彎曲變形。 • 輸油管彎成U形，防止變形。 • 橋樑兩端的伸縮縫，防止橋膨脹變形。 • 金屬環受熱，內環部分變大。 • 空心金屬球受熱，則空心部分體積變大。

  36. 保溫瓶 • 構造： • 雙層玻璃製造，夾層抽成真空。 • 玻璃外側鍍銀。 • 不傳熱的塞子。

  37. 電冰箱 • 基本構造：壓縮機、凝結器、膨脹閥、汽化器。

  38. 電冰箱使用 • 冰箱容量每人30公升為原則。 • 上層冷凍庫溫度約-10℃，下層冷藏室溫度約2℃～5℃。 • 冰箱內靠對流維持溫度，食物不要塞太滿，不要常開冰箱，確保冷度，減少壓縮機運轉，延長冰箱使用壽命。

  39. 冷氣機： • 原理和冰箱類似。 • 可達到降溫、清潔空氣、除濕、幫助室內空氣流通。 • 早期冷媒為氟氯烷，蒙特婁公約後使用新冷媒HCFC或HFC

  40. 1噸的冷氣機表示在24小時內能將1公噸的0℃的水凝固成0℃的冰。1噸的冷氣機表示在24小時內能將1公噸的0℃的水凝固成0℃的冰。 • 1噸的冷氣機可使4到6坪大的房間保持在合適的溫度。

  41. 冷氣機 • 1噸的冷氣機表示在24小時內能將1公噸的0℃的水凝固成0℃的冰。 • 1噸的冷氣機可使4到6坪大的房間保持在合適的溫度。

  42. 冷氣機的EER • EER(能源效率) • 消耗的電功率＝運轉電流X電壓 • EER＝冷房能力／消耗電功率 • EER愈大，愈能節約能源。

  43. 冷氣機的EER說明

  44. 34.某人在廚房內用未加蓋的鍋子燒水，當整鍋水沸騰時，下列敘述何者正確？34.某人在廚房內用未加蓋的鍋子燒水，當整鍋水沸騰時，下列敘述何者正確？ • (A)若增強鍋下的火力，鍋內的水溫不會改變 • (B)所見到的蒸氣是溶在水中的空氣所形成的 • (C)必須加以攪拌後，鍋內各處的水溫才會相同 • (D)若以鍋蓋蓋緊，則水的沸騰將會暫息，水溫會降低

  45. 29.氟氯碳化合物一般為非毒性，具有不能幫助燃燒及低沸點的特性。在1930年代開始，這些化合物被大量使用在噴霧罐、冷氣機及冰箱上，但因環境考量現已限制使用。下列何者不是氟氯碳化合物？29.氟氯碳化合物一般為非毒性，具有不能幫助燃燒及低沸點的特性。在1930年代開始，這些化合物被大量使用在噴霧罐、冷氣機及冰箱上，但因環境考量現已限制使用。下列何者不是氟氯碳化合物？ • (A)CCl2F2 (B)CFCl3(C)CHCl3 (D)CFCl2CFCl2

  46. 43.當質量二公斤的鐵塊和質量三公斤的銅棒接觸時，熱會由鐵塊傳向銅棒。接著將此銅棒放入質量為二公斤的水中時，水的溫度會升高，則下列哪些選項的敘述是正確的﹖（ 應選兩項） • (A) 因為鐵塊所含的熱量比銅棒多，所以熱會由鐵塊傳向銅棒 • (B) 鐵塊的溫度比水高 • (C) 銅棒和水剛接觸時，銅棒的溫度比水高 • (D) 因為銅棒的比熱比水大，所以熱由銅棒傳向水， 使水溫升高

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