熱 學
一、選擇題(每題 5 分,共 75分)
*( A ) 1. 質量相等,初溫也相等的鐵塊和水,各自吸收了相同的熱量後,把鐵塊放入 水中,則熱量傳播方向為 (A) 由鐵傳向水 (B) 由水傳向鐵 (C) 因溫度相 同,故不發生熱傳播 (D) 不一定。
*( D ) 2. 兩物熱平衡,表示兩物 (A) 無熱量交換 (B) 熱量流動呈穩定狀態,溫度 差不會改變 (C) 含相同熱量 (D) 有熱量交換,但單位時間吸收的熱量 單位時間放出的熱量。
( C ) 3. 把兩片不同的金屬黏合一起,當溫度下降時,會向哪一片金屬彎曲? (A) 比熱大 (B) 比熱小 (C) 膨脹係數大 (D) 膨脹係數小。
*( A ) 4. 取質量相等的三個不同物質,一起加熱,比熱最小的是 (A) 溫度升高最快 的
(B) 溫度升高最慢的 (C) 最後溫度最高的 (D) 最後溫度最低的。
( C ) 5. 焦耳實驗證明 (A) 熱可以作功 (B) 熱是物質 (C) 1 J 的能量相當於 4.187 cal 的熱量 (D) 熱可以完全轉換成熱。
*( D ) 6. 一物體 100C 時體積為 500 cm3 ,線膨脹係數為 3105C1 ,則0C 時的體 積減少了多少cm3 ? (A) 0.15 (B) 1.5 (C) 3 (D) 4.5 。
*( C ) 7. 在10C時,每段鐵軌長40 m留有空隙;在40C時,鐵軌間剛好無空隙,則原 空隙為多少 cm ?(鐵軌的線膨脹係數為 1.1105C1) (A) 0.66 (B) 1.10
(C) 1.32 (D) 2.64 。
*( C ) 8. 把30C時的水銀溫度計放入 100C 的沸水中,水銀面會先下降然後上升,是 因為 (A) 水銀較玻璃易導熱 (B) 玻璃膨脹係數較水銀大 (C) 玻璃較水銀 先膨脹
(D) 水銀較玻璃先膨脹。
*( D ) 9. 50C的水 100 g ,與 0C 的冰 40 g 混合,最後溫度10C。若過程在絕熱下進 行,且已知水的比熱為1 cal/g-C,則此冰塊的熔化熱多少 cal/g? (A) 75
(B) 80 (C) 85 (D) 90 cal/g。
*( C ) 10. 質量2 kg 的金屬塊溫度由10C升至70C,共吸熱 60000 cal ,則此金屬塊 的比熱為多少 cal/g-C ? (A) 0.1 (B) 0.3 (C) 0.5 (D) 0.7。
*( A ) 11. 讓 200 g 的水上升10C的熱量,能讓質量 1 kg 、比熱 0.2 cal/g-C 的物體 上升幾度? (A) 10 (B) 25 (C) 50 (D) 100 C 。
*( C ) 12. 在絕熱的保溫瓶中, 100C 、 200 g 的水與40C、 400 g 的水混合,則 最後的平衡溫度為多少 C ? (A) 35 (B) 50 (C) 60 (D) 75 。
*( A ) 13. 若將水的冰點訂為 80 Y ,水的沸點訂為 120 Y ,則此自定的溫標中,
與攝氏40C相應的溫度為 (A) 0 (B) 10 (C) 20 (D) 30 Y 。
*( D ) 14. 三種不同液體,質量分別 為1 kg 、 2
kg、 3 kg ,比熱分別為 0.2 cal/g-C 、 0.3 cal/g-C 、 0.4 cal/g-C ,溫度分別為
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(背面尚有試題)
10C、30C、 100C ,則三者混合後的溫度為 (A) 35C (B) 47C (C) 62C (D) 70C 。
*( D ) 15. 將 100C 的水蒸氣 80 g 和 0C 的冰 210 g 混合一起。在絕熱的環境中,
最後會剩下多少 g 冰塊、水、及水蒸氣? (A) 10 、 270 g 及 10 g (B) 0 、 250 g 及 40 g (C) 0、 270 g 及 20 g (D) 0 、 280 及 10 g 。
二、填充題(每格 5 分,共 25分)
*1. 溫度50 K約為 223 C 。
*2. 兩物體積相等,密度各為4 g/cm3及 12 g/cm3 ,比熱各為0.2 cal/g-C 及 0.01 cal/g-C , 其熱容量比為 20 : 3 。
*3. 二物體積相等,密度比為 2 : 5 ,熱容量各為 50 cal/C 及 80 cal/C ,則比熱的比為 25 : 16 。
*4. 一鐵塊質量 200 g ,由10C升高至50C,吸收了 3360 焦耳的功(鐵比熱為 0.1 cal/g-C )。
*5. 兩塊金屬,一塊比熱為 0.04 cal/g-C 、 100 g ,與另一塊比熱為 0.05 cal/g-C 、 400 g ,兩者熔成的合金比熱為 0.048 cal/g-C 。
第 12回 解析
一、選擇題
1. 熱由高溫傳向低溫,鐵的比熱較小,故加熱後溫度較高。
2. (A) 熱量並非完全不流動,當兩物吸收及放出的熱量相等時,稱為熱平衡。
4. 比熱小的物質升高溫度吸收較少熱量,故升溫較快。
6. V 500 (3 3 105) 100 4.5 cm3。
7. L 40(1.1 105)(40 10) 1.32 102 m 1.32 cm 。
8. 玻璃先受熱膨脹,然後水銀才會受熱膨脹,故水銀會先下降。
9. 40 C 40 1 (10 0) 100 1 (50 10) → C 90 cal/g 。 10. 60000 2000 S (70 10) → S 0.5 cal/g-C 。
11. 200 1 10 1000 0.2 t → t 10C。
12. 200 (100 t) 400 (t 40) → t 60C。
13. 40 ( 80) 100 (120 80)
Y
→ Y 0。
14. 1000 0.2 (t 10) 2000 0.3 (t 30) 3000 0.4 (t 100) 0 → t 70C。
15. 冰全部成為 100C 的水需熱 210 80 210 100 37800 cal,只要37800
540 70克的水蒸氣 變為水所放出的熱量。故水 210 70 280 g ,水蒸氣 10 g 。
二、填充題
1. C K 273.15 223.15 C 。
2. 熱容量 質量 比熱 密度 體積 比熱 → 4 0.2 : 12 0.01 20 : 3 。 3. 質量比 密度比 → 比熱比 50
2 :80
5 25: 16。
4. W 4.2 [200 0.1 (50 10)] 3360 J 。
5. 100 0.04 400 0.05 (100 400) S → S 0.048 cal/g-°C 。
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