單元主題〆比熱 【第 5－3 節】
比熱的意義 1.現象探討〆
問題 加熱質量 1 克的水，使水上升 1℃，所需的熱量是 1 卡。若用同樣的熱源加熱質 量 1 克的其他物質，使這些物質亦上升 1℃，所需的熱量是否仍為 1 卡〇
水 1 公克加熱升高 1℃，需吸熱 1cal。
加熱水之外的其他物質時〆
酒精 1 公克加熱升高 1℃，需吸熱 0.58 cal 冰 1 公克加熱升高 1℃，需吸熱 0.55 cal 銅 1 公克加熱升高 1℃，需吸熱 0.093 cal 鐵 1 公克加熱升高 1℃，需吸熱 0.113 cal
鋁 1 公克加熱升高 1℃，需吸熱 0.217 cal …………
2.比熱的意義〆
（1）決定物質溫度變化（ΔT）的因素〆 （ ） （ ）
（ ）〆物質的一種特性
（2）比熱〆使 1 克的物質上升（或下降）1℃，所需要吸收（或放出）的熱量。符號 。
物質熱量計算 1.物質的熱量計算〆
（1）物質熱量多寡，與 、 、及 有關 （2）物質的熱量公式〆吸熱與放熱均適用
（3）比熱的單位〆 、 。
C
（4）物質的熱量應用〆假設溫度變化過程不涉及物質狀態改變
溫度 T1℃的 m 克物質，其比熱 S cal/g℃，若降溫至 T2℃時，此物應放熱多少卡〇 溫度 T1℃的 m 克物質，其比熱 S cal/g℃，，若加溫至 T2℃時，此物應吸熱多少卡〇 （5）【熱量二途徑公式】若考慮熱源（酒精燈）提供的熱量時〆
若熱源每分鐘提供 h 卡熱量 加熱時間 t 分鐘
則熱源提供的熱量〆
比熱的性質 1.比熱的性質〆
（1）不同的物質具有不同的比熱
（2）同一物質，若狀態不同，比熱亦不同。（例〆冰和水比熱不同）
（3）比熱大的物質〆 。 （4）比熱小的物質〆 。 （5）常見物質比熱表〆
2.物質溫度變化與熱量的關係〆
（1）以酒精燈加熱 100g 水（比熱 1cal/g〃℃），每分鐘紀錄水溫
) ( C g cal
1 記
水
S
物質吸熱 熱源放熱
mS H
T
ht
t h H
1 克物質溫度上升 1℃所需的熱量（卡）＝
物質 水 冰 酒精 鐵
比熱 1.0 0.55 0.58 0.113
物質 鋁 銅 空氣 砂
比熱 0.217 0.093 0.173 0.19
（在等質量下比較）
物理量 熱量 H 質量 m 比熱 S 溫差 △T
限用單位
加熱時間（分） 0 1 2 3 4 5
水溫度 ℃ 20 24 28 32 36 40
溫度變化 ℃
（2）以酒精燈加熱 100g 油（比熱 0.5cal/g〃℃），每分鐘紀錄水溫
在質量固定下，加熱時間越久，溫度上升愈 。 加熱相同時間，相同質量的水與油時〆
油比水受熱更 升溫（油的溫度變化是水的 倍）
3.物質溫度對時間關係圖〆
加熱的時間相同時，相同質量的水與油，其吸收的熱量 。 由圖中可讀出初溫 ℃及各加熱時間區段的 。
4.物質溫度變化對時間關係圖〆
加熱相同時間、相同質量時，ΔT 越大者，比熱越 （油的比熱 水的比熱）
溫度變化加熱時間
0
10 20 30 40 50 60 70
0 1 2 3 4 5 6
加熱時間 溫
度 變 化
100 g 水 100 g 油
加熱時間（分） 0 1 2 3 4 5
油溫度 ℃ 20 28 36 44 52 60
溫度變化 ℃
範例解說
1.（ ）在海水浴場日晒後的下午，造成沙熱水涼的原因為何〇 （A）沙吸熱比海水多 （B）沙易放熱，海水易吸熱 （C）沙的比熱比海水小 （D）沙的比熱比海水大。
2.（ ）欲使 20g 的某物質，溫度上升 10℃，所需的熱量為 26 卡，則此物質的比熱為〇 （A）1.3 （B）0.13 （C）2.6 （D）0.26 卡／克〃℃。
3.（ ）銅的比熱為 0.093 卡/克〃℃，將 1 kg 的銅塊放在太陽底下曝晒 20 分鐘後，溫度由 25℃上升至 65℃，此銅塊共吸熱多少卡〇
（A）3.72 （B）2260 （C）3390 （D）3720 卡。
4.質量相等的甲、乙、丙、丁四物質，其比熱如表，則〆
分別在相同熱源加熱三分鐘後，何者吸熱較多〇 。 分別在相同熱源加熱五分鐘後，何者上升溫度最高〇 。
解析〆 S 大小〆 。 △T 大小〆 。
5.（ ）某生利用穩定熱源來做比熱實驗，他各取 80 公克的水和甲液體分別加熱，測得加 熱時間與溫度的數據如表，若無熱量散失，則甲液體的比熱為多少卡／克〃℃〇 （A）0.3 （B）0.5 （C）0.6 （D）0.8 卡／克〃℃。
物質 甲 乙 丙 丁
比熱（cal/g〃℃） 0.217 0.7 0.03 0.51
加熱時間（分） 0 2 4 6 8 10
水的溫度（℃） 20 23 26 29 32 35
甲液體的溫度（℃） 20 25 30 35 40 45
6.（ ）各取 1000 公克、20℃的甲、乙兩液體，分別裝在相同兩 燒杯內，以同一穩定熱源加熱，其溫度與加熱時間關係圖 如圖，若穩定熱源每分鐘提供 3000 卡，且熱量不散失，
試求甲液體的比熱為多少卡／克〃℃ 〇
（A）1.0 （B）1.2 （C）1.8 （D）2.4 卡／克〃℃ 。
7.（ ）將一未知溫度，100 g 的鐵塊（比熱為 0.11cal／g℃），投入 300g、20℃的水中，
2 分鐘後達到熱帄衡，量得水溫為 26℃，若有 400 卡的熱量散失，求鐵塊的初溫 為幾℃〇（A）320℃ （B）226℃ （C）116℃ （D）78℃。
8.（ ）已知使 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℃的酒精與 100 公克、60℃的水 混合，且在液體的混合過程中並無熱量散失，也未瓹生揮發或蒸發的現象，則下列 何者為此混合液體的末溫﹖
（A）小於 30℃ （B）介於 30℃與 40℃之間
（C）等於 40℃ （D）介於 40℃與 60℃之間。
解析〆m 相同下〆比熱大，溫差 。
原理解析〆
9.將同為 200 公克的銅球（比熱 0.093 卡／公克〃℃）、鋁球（比熱 0.217 卡／公克〃 ℃）、
鉛球（比熱 0.031 卡／公克〃 ℃）投入沸水中，則〆 （ ）何者溫度上升較快〇
（ ）投入十分鐘後，何者溫度較高〇
（ ）一段時間後，分別將此三球投入裝有 500 公克、25℃的水中，熱帄衡時，哪 一杯水溫度最高〇
（A）銅球 （B）鋁球 （C）鉛球 （D）三杯溫度一樣。
解析〆 加熱一段時間，達熱帄衡
金屬 S 愈 者〆溫差小，溫度最高。
10.分別取油 85 克與水 85 克，以相同的熱源加熱，其溫度與加熱時間的關係如下圖甲、乙 兩線所示。則〆（1 克的油上升 1℃需 0.6 卡的熱量，1 克的水上升 1℃需 1.0 卡的熱量，1 克的某液體上升 1℃需 0.5 卡的熱量）
關係圖中，甲線是 々乙線是 。（填〆油或水）
假設〆 沸水單位時間放熱量相同（h）
三者到達終溫相同（溫差△T 相同）
T mS H
H1 2
60
100
20
1
100 T S T
60
20
1 T S T
60T
T20
T 2
80 40T
100 500 1 25
200 S T T
100 5 25
2 S T T
100 2 . 5 25
T T
S
（ ）若取 170 克的某液體，以相同的熱源加熱，則其溫度與加熱時間的關係，下 列何者正確〇（A）落在Ⅰ區（B）落在Ⅱ區（C）與甲重疊（D）與乙重疊。
11.圖（一）～（四）為物質溫度對時間的關係圖，請依條件回答下列問題〆
以熱源對甲、乙二杯水加熱，其溫度對時間圖，如圖（一），則〆 甲、乙二杯水的質量大小如何〇 。
以熱源對甲、乙二金屬球加熱，其溫度對時間圖，如圖（二），則〆 甲、乙二金屬球的比熱大小如何〇 。
以熱源對質量相等的甲、乙二金屬球加熱，其溫度對時間圖，如圖（三），則〆 甲、乙二金屬球的比熱大小如何〇 。
質量相等的甲、乙二金屬球，置於沸水一段時間後取出靜置，其溫度對時間圖，
如圖（四），則〆甲、乙二金屬球的比熱大小如何〇 。
圖（一） 圖（二） 圖（三） 圖（四）
觀念整理－△T 的三種反比推論〆
（1）向溫度對時間圖，作時間相等線時，可得 。 （2）△T 的三種反比推論〆
△ T，可得 々△T 小， 。（比熱相等時）
△ T，可得 々△T 小， 。（質量相等時）
△ T，可得 々△T 小， 。（質量不相等時）
項次 條件 溫度對時間圖 反比關係討論
比熱相等
（均為水時）
△T 小 m 大
質量相等
△T 小 S 大
質量不相等
△T 小 mS 大
課程結束….
單元主題〆熱的傳播 【第 5－4 節】
熱的傳播方式 1.熱的傳播方式〆
（1）討論〆當系統兩物體 不相等時，熱發生傳遞 熱藉著哪些方式，將熱傳遞出去 若熱傳遞需要介質時〆考量接觸面的物質 。
發生在固體 固體、在液體 液體、在氣體 氣體之間 發生在固體 液體間、在固體 氣體間
發生在液體 氣體間 若熱傳遞不需要介質時〆 （2）熱的傳播方式有三種〆
傳導〆主要指 體與 體之間的熱傳播方式
不流動的液體、氣體也有傳導作用，但傳導速度較慢
〆主要指流體（ 、 ）之間的熱傳播方式 指在液體 液體、在氣體 氣體之間
〆不需要介質的熱傳播方式
熱傳播 傳導
1.傳導〆是 的主要傳播方式
（1）傳熱的難易〆固體 液體 氣體 （2）傳熱的難易〆金屬 非金屬 （最快）、 （次之）、….. 不流動的空氣和水是好的熱絕緣體
範例解說
1.為何鍋子要用金屬製作，而把手卻不用金屬製作〇 。 2.同室內的木桌面與鐵器，何者溫度較高〇 。
々以手摸鐵器，為何覺得鐵器較冷〇 。 3.為何蓬鬆棉被比硬厚棉被保暖呢〇 。
棒上火柴掉落先後依序〆 。
5.飛機機上的窗戶採用雙層玻璃設計〇 。
熱傳播 對流
1.對流〆是流體（ 、 ）的傳播方式 （1）流動趨勢〆
熱流向 （密度 而輕）
冷流向 （密度 而重） 熱 冷 （2）應用〆
煙囪口在 方
暖壁爐裝室內 方
冷氣機裝室內 方
燒開水，熱源在 部加熱
白天吹海風 風由 吹向 。
夜晚吹陸風 風由 吹向
2.對流的方向觀察〆水中加 ，藉其流動觀察對流的方向
3.對流現象圖說〆
（1）整支試管，何者溫度上升最快〇 。
（2）何者有局部沸騰現象〇 。 冰塊熔化量 。
減少 D , 增加 V , 增加 T 當
反比 一定下
VD , M
VD
M
熱傳播主要方式〆
、 。
熱傳播 輻射
1.輻射〆不需介質的熱傳播方式 （1）輻射實例〆
太陽光傳播熱到地球
站在火堆周圍時感覺到熱
（2）物體表面性質對輻射熱的影響〆
色（淺色）或 物體 熱輻射 通過
（不易吸收或不易放出，視熱源 而定 ） 色（深色）或 物體 熱輻射 通過
（易吸收、易放出，視熱源 而定 ）
2.輻射現象圖說〆內裝等溫等質量高溫的水，則〆
（1）甲圖，靜置於室內相同時間，其內的水何者溫度大〇 。 （2）乙圖，置於太陽光下相同時間，其內的水何者溫度大〇 。
3.輻射現象圖說〆
（1）左右邊分別塗成白黑色，分別放溫度計，置於太陽光下〆哪支溫度高 。 （2）左右空容器，左右邊分別塗成白黑色，其相通管中有ㄧ紅色液體柱，放置於太陽光下 一段時間〆色柱如何移動〇 。
熱源在瓶 熱源在瓶
熱源在 熱源在
4.熱傳播現象綜合圖說〆
火堆正上方的手，其熱傳播的主要方式〆 。 火堆右側方的手，其熱傳播的主要方式〆 。
火堆旁戴手套持鐵棒的手，其熱傳播的主要方式〆 。
5.燜燒鍋與保溫瓶保溫原理〆
外鍋蓋〆塑膠材質 防止熱的 。 瓶塞 內鍋〆移離火源，放入外鍋中，仍能維持高溫。
真空夾層 防止熱的 。 真空夾層 光滑鏡面 防止熱的 。 瓶內夾層鍍銀
課程結束….
單元主題〆熱對物質的作用 【第 5－5 節】
熱對物質狀態 1.熱對狀態的改變〆
（1）固態物質，經 熱量後，會熔化、汽化，而成氣態。
（2）氣態物質，經 熱量後，會凝結、凝固，而成固態。
（3）固態物質，經 熱量後，直接成氣態，稱昇華
常溫常壓下，昇華實例〆
2.純物質〆水的加溫曲線，加溫曲線〆將冰塊逐漸加溫，使之成為水蒸氣
（1）溫度曲線中，熔點與沸點固定，表示此物質是 。 （2）熔點（凝固點）＝ ℃々沸點（凝結點）＝ ℃。
（3）二種狀態共存階段，物質雖不升溫，但仍吸熱中。（∴升溫必吸熱，吸熱不一定升溫）
（4）分段狀態曲線越接近時間軸者，比熱較 。
（5）熱量的計算〆 單一狀態時〆 。
狀態共存時〆 。
3.蒸發與沸騰的比較〆
熱對熱脹冷縮
1.熱對熱脹冷縮的影響〆
（1）大部分物質具有 熱脹冷縮性質。
物體粒子間 變大，粒子本身大小 。
（2）脹縮程度〆氣體 液體 固體。
（3）應用說明〆 鐵軌、橋樑接縫，預留伸縮縫 輸油管做成 U 型 電鍋雙金屬片開關（金屬複棒） 水泥地切割凹槽
蒸發 沸騰
相同點 同是液體汽化的過程 同是需要吸熱才能發生的過程 相異點 緩慢的表面汽化 發生於
不瓹生氣泡
劇烈的整體汽化 只發生於
內部瓹生大量氣泡
有利因素
有利蒸發快的因素〆
高溫 有風 液面上壓力小
濕度小 液面表面積大
液體沸點低者
壓力大時，沸點 。
壓力鍋〆高壓 沸點高，快熟
高山〆低壓 沸點低，不易熟