封面
愛迪生自然科學第 24 堂範例卷：比熱
本卷練習比熱定義、H=mSΔT、比熱表與加熱曲線判讀、不同物質升降溫快慢比較。
愛迪生自然科學第 24 堂範例卷：比熱
我的課程探索段位與個人檔案學習目標
學習目標
1. 說明比熱的定義與單位，避免把大卡與卡混淆。
2. 用 H=mSΔT 比較不同物質吸放熱與升溫快慢。
3. 判讀比熱資料表與加熱曲線，找出比熱大小或升溫最快者。
4. 理解水比熱大的生活現象，例如海邊日夜溫差與砂水升溫差異。
圖示
本堂概念圖
觀念
觀念一：比熱定義
比熱 S 是 1 克物質升高 1℃ 所需熱量，單位為 cal/g·℃；水的比熱約為 1。
比熱 例題 1
關於熱量的敘述何者錯誤？
比熱 例題 2
甲、乙、丙三物質等質量，比熱分別為 0.2、0.5、1.0（cal/g℃），若欲使其溫度升高至相 同的溫度差，何者所需的熱量較多？
比熱 例題 3
在常溫下，娜美將質量 5 克的鐵塊加熱，使它吸收 20cal 的熱量。已知質量為 1 克的鐵溫度 上升 1℃，大約需要吸收 0.1cal 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？
觀念
觀念二：比熱與升溫快慢
在質量與吸收熱量相同時，比熱越小，溫度變化越大，升溫或降溫越快。
比熱 例題 1
白天在海邊玩時，覺得海灘的砂子摸起來比海水熱，這是因為下列何項原因？
比熱 例題 2
在料理課上，兩位學生各自加熱一鍋同為 20 ℃的水，一鍋 50 公克，一鍋 100 公克，用相同 的火源加熱。老師問：哪鍋水較快達到 60 ℃？
比熱 例題 3
四位同學討論熱與比熱的概念內容如下，甲：「未達熱平衡時，熱會由熱量多的物體流向熱 量少的物體」、乙：「比熱為某物質 1 公克上升（或下降）1℃時所吸收（或放出）的熱 量」、丙：「當兩同質量的物體以相同熱源同時加熱，比熱小的物體溫度上升較快」、丁： 「同質量時，50℃的水上升 10℃所需要的熱量比 30℃的水上升 10℃多」。哪些同學的觀念 正確？
觀念
觀念三：比熱表與加熱圖
同一熱源加熱時，可用表中比熱或溫度-時間圖的陡度比較不同物質的升溫情形。
比熱 例題 1
| 物質 | 水 | 銅 | 銀 | 鉛 |
|---|---|---|---|---|
| 比熱（cal/g℃） | 1.0 | 0.093 | 0.056 | 0.031 |
達爾取質量 100 公克、溫度均為 20℃ 的水、銅、銀、鉛四種物質，其比熱值如下表。若以穩定供應的熱源分別加熱，則哪一種物質的溫度最先到達 80℃？
比熱 例題 2
| 物質 | 甲 | 乙 | 丙 | 丁 |
|---|---|---|---|---|
| 比熱（cal/g℃） | 0.217 | 0.7 | 0.03 | 0.51 |
質量相等的甲、乙、丙、丁四物質，其比熱如下表，各加熱 5 分鐘後（假設無熱量散失），下列何者的溫度變化量最大？
比熱 例題 3
用四種穩定熱源甲、乙、丙、丁分別加熱不同物質，加熱的物質與比熱為：甲＝1 g 鐵、乙＝2 g 鋁、丙＝3 g 水、丁＝4 g 砂（鐵、鋁、水、砂的比熱依序為 0.113、0.217、1、0.19 cal/g℃）。各熱源的加熱時間與升溫情形如下圖。試問哪一熱源能在最短時間內將同樣的一壺水加熱到沸騰？
觀念
觀念四：mS 乘積比較
比較吸放熱或溫度變化時不能只看 S，也要看質量 m；關鍵常是 mS 乘積。
比熱 例題 1
一杯質量為 200 g、溫度為 60℃的水放在空氣中降溫，若不考慮水蒸發時質量之微小變化， 當水溫降到 40℃時，約散失多少卡的熱量？
比熱 例題 2
甲液體的比熱為 0.5 卡/公克℃，而使 1 公克的油溫度上升 1℃需吸收熱量 0.7 卡，則 30 公克的甲液和 20 公克的油，以相同的熱源加熱 5 分鐘，何者溫度上升較高？（兩者皆未達 沸騰）
比熱 例題 3
| 物質 | 甲 | 乙 | 丙 | 丁 |
|---|---|---|---|---|
| 比熱（cal/g℃） | 0.051 | 0.056 | 0.093 | 0.113 |
將表中甲、乙、丙、丁四種金屬，取相同質量加熱至 100℃後，分別投入四個完全相同的絕 熱容器中，容器內有等質量且同溫度的冷水，熱平衡後（此四種金屬不與水發生化學反 應），此四種金屬溫度高低為何？
觀念
觀念五：比熱的定量計算——由 H＝mSΔT 求比熱與比熱比
把熱量公式 H＝m×S×ΔT 移項,就能由實驗數據反求比熱:S＝H÷(m×ΔT)。
要記住兩件事:①比熱是物質的特性,只跟『是什麼物質』有關,不會因為質量變多變少而改變(1 克鐵和 100 克鐵的比熱一樣)。
②當不同物體吸收(或放出)的熱量相同時,S 和 m×ΔT 成反比;若再把質量比、升溫(或降溫)比代進去,就能求出『比熱的比』——S甲:S乙＝1/(m甲ΔT甲):1/(m乙ΔT乙)。
這是段考最常考的計算題型。
比熱 例題 1
若質量 1 公克的鐵,溫度上升 1℃ 需要 0.1 卡的熱量,則 100 公克的鐵,比熱為多少 cal／g·℃？
比熱 例題 2
已知甲、乙兩物體的質量比為 1：2,今將甲、乙置於同一穩定熱源上各加熱 10 分鐘後,其升高的溫度比為 3：2,則甲、乙兩者比熱的比為何？
比熱 例題 3
將三個不同物質 A、B、C,質量比為 1：2：3,溫度均為 80℃,放入冰箱中 10 分鐘。已知三者每秒鐘所散失的熱量均相同,發現 A 的溫度降為 40℃、B 降為 30℃、C 降為 20℃,則 A、B、C 三者比熱的比為何？
已作答 0/15 題
只想複習部分？答你要的題目就能交卷，未作答的題不計分。
專注陪讀
