封面
愛迪生自然科學第 25 堂範例卷：熱傳播與熱對物質的影響
本卷練習熱脹冷縮與狀態變化、傳導、對流、輻射，以及保溫與散熱應用。
愛迪生自然科學第 25 堂範例卷：熱傳播與熱對物質的影響
我的課程探索段位與個人檔案學習目標
學習目標
1. 說明熱脹冷縮、加熱曲線與水的反常膨脹等熱對物質的影響。
2. 判斷傳導在金屬、布料與保溫材料中的應用。
3. 判斷液體與氣體的對流方向與加熱位置效果。
4. 分辨輻射與保溫瓶構造中的傳導、對流、輻射抑制方式。
圖示
本堂概念圖
觀念
觀念一：熱對物質的影響
物質受熱可能膨脹或改變狀態。狀態改變時溫度不一定上升：例如冰塊融化時溫度維持不變，物質由固態轉成液態，吸收的能量用在改變型態而非升高溫度。
此外，水在 4℃ 時密度最大。
熱對物質體積的影響 例題 1
胖多和寶妹兩人比賽乒乓球，寶妹一個殺球過來，胖多反應不及，一個跨步不小心剛好踩到 地上的乒乓球，則他們該如何讓凹陷的乒乓球恢復原狀？
熱對物質狀態的影響 例題 2
100℃水加熱持續沸騰，則加熱期間之情形，下列何者正確？
熱對物質狀態的影響 例題 3
在舞臺上常利用乾冰昇華成氣體二氧化碳時的現象來製造煙霧效果，則在形成煙霧的過程是 吸熱還是放熱？此煙霧是何種物質？
觀念
觀念二：傳導
熱傳導需要接觸，金屬導熱佳，空氣與乾布導熱差，常用於隔熱。
熱傳導 例題 1
臺灣美食「沙威瑪」是將肉塊環繞在一根粗的金屬圓柱上，用以加熱烤熟，請問使用金屬作 為圓柱的理由為何？
熱傳導 例題 2
在一日寒冷的冬天，炭至郎將日輸刀做例行性的保養，發現手碰觸到金屬刀身與木質刀柄瞬 間感覺不同，手握刀柄的感覺比較溫暖，其主要原因為何？
熱傳導 例題 3
蒸籠利用水沸騰時產生大量的水蒸氣來蒸煮食物。電烤箱係將空氣加熱到 200℃以上，藉由 高溫烘烤食物。微波爐會產生微波波段的電磁波，當食物中的水分子吸收微波後，其動能大 增，進而加熱食物，其加熱速度快，但食物容易受熱不均勻。新一代料理神器「水波爐」則 可藉由微波加熱食物內的水分子，同時也加熱爐內儲水盒中所提供的水，使水分子達到 300 ℃，超過一般水蒸氣的溫度而形成「過熱水蒸氣」；因水蒸氣的比熱約為空氣的三倍，故烘 烤食物時，以高溫水蒸氣為媒介，比吏（使）用熱空氣更有效率，也較能均勻穿透食物內 外……。根據上述資料，無法得到下列哪個結論？
觀念
觀念三：對流
物體受熱後體積膨脹、質量不變，因此密度變小；密度較小者上升、密度較大（較冷）者下沉，冷熱部分如此循環流動而傳遞熱量，就是對流。
熱對流 例題 1
蒸籠利用高溫水蒸氣，將包子、饅頭等食物蒸熟，下列何者是使用蒸籠最主要的熱傳播途 徑？
熱對流 例題 2
最近流行的『氣炸鍋』，加熱原理是用熱空氣去『烤』，不是炸，當熱空氣在食物周圍循環 時，能使食物快速均勻地受熱，這種主要靠熱傳播的哪一種方式？
熱對流 例題 3
透明水槽左下方受熱後，老師滴入少量染色水觀察流動：受熱處的水上升，水面附近往右流，右側冷卻後下降，再沿底部流回受熱處。關於此現象，下列何者正確？
觀念
觀念四：輻射與保溫
熱輻射不需介質；黑色粗糙表面吸放輻射較強，保溫瓶用真空與光亮面減少熱散失。
熱輻射 例題 1
將兩支 20°C 之酒精溫度計，分別以白布及黑布包裹，並放在陽光下曝晒一陣子，請問哪一 支溫度計溫度較高？
熱輻射 例題 2
林寬想驗證上課聽到的理論，拿來兩個一模一樣的金屬水瓶，把甲瓶子表面磨得銀亮，乙瓶 表面塗上耐高溫的黑色顏料，之後兩水瓶裝滿滾燙沸水後，一同放在隔熱良好的墊子上，並 靜置在實驗室吹不到風的角落，每分鐘測量溫度，發現乙瓶溫度下降得比甲瓶稍微快一點。 根據林寬這個實驗結果，同組四個人各發表一些意見，請你判斷誰說的理由最合理。
熱輻射 例題 3
在茶藝館泡茶時，店家提供燒紅的木炭將鐵製茶壺中的水燒開，在此過程，涉及到傳導、對 流及輻射等熱傳播方式中的幾種？
觀念
觀念五：保溫與絕熱——同時擋住傳導、對流、輻射
保溫(或保冷)的設計,其實就是把傳導、對流、輻射三條散熱路一條條堵住:①真空夾層裡沒有物質,可同時擋掉『傳導』與『對流』;②瓶內壁做成光亮鏡面,可反射『輻射』;③蓬鬆不流動的空氣(棉被、羽絨)以及塑膠、木頭等不良導體,用來減少『傳導』與『對流』。
判斷某個設計是防哪一種散熱,先問它阻斷的是『接觸傳熱』、『空氣(或水)流動』還是『輻射』。
同一套保溫瓶對熱水保溫、對冰水保冷都有效。
熱傳播 例題 1
小南設計了一個保溫桶:準備一個塑膠桶,把要保溫的東西放入桶中再加蓋,然後用棉被將整個塑膠桶全部包覆住。關於此設計,下列哪一項敘述合理？
熱傳播 例題 2
把鐵罐熱可可泡熱後,為了拿取時不燙傷,有兩種方法:【方法一】用兩隻手把乾布包在鐵罐周圍拿取;【方法二】用冷水把同材質的布沾溼後,再用兩隻手把溼布包在鐵罐周圍拿取。請問哪種方法雙手感覺比較燙？
熱傳播 例題 3
日常生活中常見某些設備與熱有關,下列何者正確？
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
