§ [ 溫度與溫度計 ] 理化補充習題
【有**記號者,請填寫計算過程到理化計算本中】
1.左、右兩手分別放入冰水、熱水中,隔一會同時抽出,再放入同一盆溫水中,則:
左手感覺 熱 (冷或熱),因其進行 吸 熱(吸或放)反應。
右手感覺 冷 (冷或熱),因其進行 放 熱(吸或放)反應。
2.有甲、乙、丙三桶水,伊伊將左手伸入甲桶水中,將右手伸入丙桶水中,五分鐘後,將兩隻手同 時放入乙桶水中,左手感覺冷,右手感覺熱,則此三桶水水溫高低如何? 甲>乙>丙 。 3.是非題(有錯誤者,應訂正)
( X )所有的物質,其體積都是熱脹冷縮的。
( ○ )固體、液體、氣體都能作為溫度計的材料。
( ○ )耳溫槍,是利用紅外線輻射以測量體溫。
( X )美國地區常用攝氏溫標 ℃,作為溫度單位。
( ○ )氣溫上升 1℃較上升 1℉多。
( X )無論使用哪一種溫標,同一溫度的數值皆相同。
( ○ )液體溫度計內都是做成細長的形狀,是使管中液面高度變化明顯。
( X )酒精溫度計與水銀溫度計,可以適用在各種溫度範圍內的測量。
( X )溫度計,可以測量物質內部所含的熱量。。
( X )水銀溫度計「水銀液面升高或降低」的原因,是水銀質量在變化所致。
4.如圖為體溫計,在底部小圓球和細管連接處會製作得特別細(有個細頸設計)。 測量前須甩幾下才測量體溫,回答下列問題:
「先甩一甩」之目的是,使水銀 甩到底部 。
細頸設計之目的是,使水銀 上升後不易下降,方便觀察 。
5.取冬天校準的尺,在夏天測筆長度,得15.7cm,則筆實際長度 > 15.7cm(>、=、<)。 6.已知水銀、酒精和水的熔點和沸點如下表所列。回答下列問題:
若明皓即將起身前往零下42℃的南極進行考察活動,則他應該攜帶 酒精 溫度計最適合。
若進行實驗需測量220℃之溫度時,則他應該攜帶 水銀 溫度計最適合。
水溫度計之測量範圍,應為 4 ℃~ 100 ℃。
7.一試管裝滿冷水,如右上圖裝置,則:
將其放入熱水中,則放進去後水面的變化為? 先降後升 。這是因為玻璃的脹縮程度比 水的脹縮程度 小 所致。(大、小、不變)
若在某星球上,其玻璃的脹縮程度比水的脹縮程度大,則將此裝置放入熱水中,放進去後水 面的變化為? 降低 。
**8.攝氏溫標℃與華氏溫標℉之換算:公式為 F=9C/5+32 。
30℃= 86 ℉;-20℃= -4 ℉。77℉= 25 ℃;392℉= 200 ℃。
當攝氏℃數值與華氏℉數值相等時,此時數值為 -40 。
物質 熔點 沸點
水銀 -39℃ 257℃
酒精 -115℃ 78℃
水 0℃ 100℃
攝氏溫標,定水的冰點為 0 ℃,沸點為 100 ℃,區分 100 格,每一等份為1℃。
華氏溫標,定水的冰點為 32 ℉,沸點為 212 ℉,區分 180 格,每一等份為1℉。
甲物體溫度為75℃,乙物體溫度為168℉,何者溫度高? 乙 。
**9.溫差(溫度變化)計算:
水由10℃,加溫至50℃,則水升溫多少℃? 40 ℃,相當 72 ℉。
若以△ C表攝氏的溫差變化,以△ F表華氏的溫差變化,則換算公式為 △ F=9/5×△ C 。 溫度上升1℃,相當於華氏溫度上升 1.8 ℉。
10.兩組規格一樣的錐形瓶,在室溫下,將瓶內裝滿水,並各附以單孔橡皮塞及足夠長度的玻璃管
,設玻璃管口徑為 Ra>Rb。今將兩錐形瓶一同放入 70℃的熱水中,則:
水柱高低為何?ha < hb。(填:>、=、<)
此說明自製溫度計之玻璃管口徑愈 小 ,液面高度變化更明顯,會更精確。
**11.水銀溫度計與冰塊接觸時,在水銀液面畫下刻度 A,與沸水接觸時畫一刻度 B,測得 A、B 距 離為 50cm。則:
此溫度計液柱每公分相當多少℃溫度變化? 2 ℃。
若水銀溫度計插入甲液體後,水銀液面距 A 點 15 cm,則某液體的溫度為 30 ℃。
若水銀溫度計插入68℃的乙液體後,則水銀液面距 B 點 16 cm。
**12.如附圖,裝滿水的錐形瓶浸入 20℃的水中時,在細玻璃管上的水面位置作記號 O,現依次放 入不同溫度中所得數據如附表。則:
此溫度計液柱每公分相當多少℃溫度變化? 3 ℃。
請問表格中的溫度T為 65 ℃;與 O 點距離 X為 4 cm。
**13.阿君自製一溫度計,測量水的冰點為10 X ,沸點為90 X ,則:
若攝氏°C與君氏 X 的換算公式為 X=aC+b,a、b為常數值,則 a= 0.8 ;b= 10 。 此換算公式為 X=4C/5+10 ;可知在數值= 50 時,X=C。
若將此溫度計測量一杯甲熱水,其水溫為66 X ,試問此溫度為 70 ℃。
若將此溫度計測量一杯 5℃的乙冷水時,其水溫為 14 X 。
**14.一支誤差極大的溫度計放在正在熔化的冰中,溫度計的讀數為-8 ℃,放在 1 大氣壓下正在 沸騰的水中時,溫度為 112 ℃,若將此不準的溫度計放進某液體中,讀數為 22 ℃,則此液體 真正的溫度約為 25 ℃。
15.至偉從某科學雜誌上查閱到有關某A物質「加熱時間與溫度變化」的關係圖,如左下圖,則:
某A物質的熔點 0 ℃,沸點 100 ℃,是否為純物質? 是 。
( B )如果他想要以一支自製的溫度計來重做實驗,而附表是四種不同液體的熔點與沸點 的資料,則他應選擇哪一種液體來作為溫度計的材料,實驗才會準確?
(A)甲 (B)乙 (C)丙 (D)丁。
甲 乙 丙 丁
熔點 0℃ -25℃ -30℃ -10℃
沸點 200℃ 150℃ 100℃ 120℃
溫度(℃) 20 32 38 T 與 O 點距離(cm) 0 X 6 15
§ [ 熱量與水溫度變化 ] 理化補充習題
【有**記號者,請填寫計算過程到理化計算本中】
1.是非題(錯誤者,請注意訂正)
( X )物體吸收熱之後,溫度一定會上升。 不一定 ( 狀態共存時,溫度不會上升 ) ( ○ )物體放出熱量,溫度不一定下降。
( ○ )物體溫度上升,物體必須吸熱。
( ○ )物體溫度下降,物體必須放熱。
( X )甲物質放出的熱量比乙物質多,則甲的溫度較高。 熱量與溫度無關(與溫差有關) ( X )物質含熱量的多寡,可用溫度計測量。 只能測量溫度 ( X )高溫的物體,其所具有的熱量高。 熱量與溫度無關(與溫差有關) ( X )低溫的物體,其所具有的熱量低。 熱量與溫度無關(與溫差有關) ( X )30℃、200公克的水,具有6000卡。 需要有溫差ΔT,
2.換算: 500cal= 0.5 Kcal。 4.6 Kcal= 4600 cal。
3.單位:(甲)℃ (乙)Kcal (丙)℉ (丁)cal :(以代號填答)
屬於「溫度」的單位: 甲丙 。 屬於「能量(熱能)」的單位: 乙丁 。
**4.將 30 ℃、20公克的水加熱,使水溫上升至66 ℃時,水共 吸 熱(吸、放) 720 卡。
**5.將 30 ℃、20公克的水加熱,使水溫上升66 ℃時,水共 吸 熱(吸、放) 1.32 仟卡。
**6.將 30 ℃、20公斤的水加熱,使水溫上升至66 ℃時,水共 吸 熱(吸、放) 720 仟卡。
**7.將 30 ℉、20公克的水加熱,使水溫上升至66 ℉時,水共 吸 熱(吸、放) 400 卡。
**8.將 90 ℃、500公克的水靜置,使水溫下降至40 ℃時,水共 放 熱(吸、放) 25000 卡。
**9.將 180 ℉、500公克的水靜置,使水溫下降45 ℉時,水共 放 熱(吸、放) 12500 卡。
**10.將2仟卡的熱量,用來加熱 10 ℃、0.5公斤的水,能使水溫上升至 14 ℃。
11.物質水的熱量與熱源的二途徑公式: ht=H=m×ΔT 。
**12.若酒精燈每分鐘提供熱量400卡熱量,用此酒精燈來加熱 20 ℃、100公克的水,則:
若無熱量散失,加熱十分鐘,酒精燈放熱 4000 卡,水會吸熱 4000 卡。
若無熱量散失,至少須加熱 20 分鐘,方能使水達到沸騰。
承上,若酒精燈加熱了25分鐘,水方達到沸騰,則有 2000 卡熱能散失至環境中,散 失率為 20 %;酒精燈放出熱量 > 水吸收之熱量。(>、=、<)。
**13 用瓦斯爐燒水,若瓦斯爐每分鐘可提供 10000 卡的熱量,但有 20%的熱量會散失在空中,若 不鏽鋼水壺中裝了 2 公升,溫度 20℃的自來水,而且不計不鏽鋼所吸收的熱量,則需要加熱 幾分鐘,水才會開始沸騰。 20 分鐘
**14.附表為每 100 公克的餅乾中所含的營養成分。若取餅乾 100 公克,其所含的熱量可使多少公 斤的水,在常溫常壓密閉狀態下,溫度上升攝氏 1℃。 471 公斤。
營養成分 含 量 每公克所提供熱量 蛋白質 6 公克 4 仟卡 脂 肪 15 公克 9 仟卡 醣 類 78 公克 4 仟卡 纖 維 1 公克 0 仟卡
**15.右圖為甲杯水加熱時,溫度與加熱時間的關係圖。若無熱量散 失,且甲杯水的質量為 200 g,則:
時間(分) 60
6 4050
4 2030 10
0 2 8
℃ 溫度
10 熱源放出熱量 = 甲杯水吸收之熱量。(>、=、<)
每分鐘甲杯的水從熱源吸收 400 卡熱量。 須加熱 25 分鐘,能使水上升 50℃。
**16.玉真欲了解水溫的變化和加熱時間的關係,以燒杯裝 100 公克 20℃的水,在一大氣壓下均勻 加熱,每 2 分鐘以溫度計測量水溫 1 次,結果如附表。假設熱源供應維持不變,則按表中數 據推論,加熱 40 分鐘後此杯水的溫度可達 50℃。
加熱時間(分) 0 2 4 6 8 10
溫度(℃) 20.0 21.5 23.1 24.6 26.0 27.5
**17.某生取相同的兩個燒杯甲、乙,盛水後在發熱量均勻的火爐上加熱 ,測得溫度變化與加熱時間的關係如圖所示,則:
質量大小甲 < 乙。(>、=、<);甲杯水的質量為乙杯的 1/3 倍。
愈接近 時間 軸,水質量大。(計算過程使用的正反比關係式: m 1/ΔT ) 18.加熱不同質量的水(M1>M2),若相同熱源,由 20 ℃加熱至沸騰,則:
加熱時間與溫差的關係圖,成 正 比。 加熱時間與溫差的比值,可知 水質量 大小。
19.以相同熱源加熱不同質量的水,若加熱時間相等,則溫度變化與水的質量的關係圖,成 反 比。
**20.用發熱量均勻的瓦斯爐燒開水,容器裝有冷水 15℃,加熱 4 分鐘後水溫為 25℃,那麼開始燒 20 分鐘後,水溫應為 65 ℃。(計算過程使用的正反比關係式: t ΔT )
**21.將三杯水,甲杯 20℃、40 g,乙杯 30℃、20 g,丙杯 40℃、30 g,放在同一熱源加熱 3 分 鐘,若三杯水皆未沸騰,則: 甲、乙、丙中,哪一杯吸收的熱量最多? 相同 。 甲、乙、丙中,三杯溫度變化,由高到低的順序? 乙丙甲 。溫度變化比為 3:6:4 。 (計算過程使用的正反比關係式: m 1/ΔT )
**22.三支條件均相同的試管中,分別盛有甲管 10 公克、10℃,乙管 20 公克、20℃,丙管 30 公 克、30℃的純水,今再以發熱率同為每分鐘 120 卡的三瓦斯爐分別同時均勻加熱,若熱量不 消耗時, 甲 管最先達 60℃的水溫, 丙 管最晚達 60℃。(填:甲、乙、丙)
(計算過程使用的正反比關係式: t mΔT ) 23.是非題(錯誤者,請注意訂正)
( X )兩物接觸,熱量從熱量高流向熱量低的物體,最後兩者溫度一致。 由高溫向低溫 ( ○ )熱水與冷水混合,終溫一定會在兩者溫度之間。
24.甲、乙兩杯不同溫度的水,混合後達到熱平衡(即達到相同溫度)。在達到熱平衡的過程中,假 設甲杯水放出的熱量為 X,乙杯水吸收的熱量為 Y,系統散失的熱量為 Z,則:
X、 Y、 Z,三者何者最大? X 。 X、 Y、 Z,三者有何列式關係? Y+Z=X 。
**25.將 35℃,100 g 的甲杯水,加入 65℃,50g 的乙杯熱水中,無熱量散失,則:
熱水放熱 1000 卡,冷水吸熱 1000 卡。 水的終溫 45 ℃。
熱量由 乙 流向 甲 ,直到 溫度 相等為止。
**26.將 200 公克、30 ℃的水和 120 公克、60 ℃的水混合,若其平衡後的溫度為 40 ℃,則:
熱水放熱 2400 卡,冷水吸熱 2000 卡。 熱量散失失率為 16.7 %。
**27.阿鈞放洗澡水,因水溫過高,他又加入更多的冷水。若原來自電熱水瓶出的熱水溫度為 95 ℃,
水量為 200 L,在他加入 25 ℃的冷水後,澡盆的水溫度達到 45 ℃。
無熱量散失,則阿鈞加入了 500 公升 25 ℃的冷水。
**28.以 60 ℃的熱水 M1克與溫度為 20 ℃的冷水 M2克互相混合,其溫度與 時間的關係如右圖所示,無熱量散失,則:
M1/M2比值為何? 3 。 熱水放熱 資料不足,無法判斷 卡。
§ [ 比熱 ] 理化補充習題
【有**記號者,請填寫計算過程到理化計算本中】
1.是非題:(錯誤者,請注意訂正)
( ○ )所有液體中水的比熱最大。 ( X )比熱就是使物質升高 1℃所需的熱量。
( X )同一物質所構成的兩個物體,其體積愈大者,則其比熱愈大。
( X )比熱小的物質,溫度上升較多。
( ○ )以穩定熱源,同時加熱質量相同的兩個物質,比熱小的物質,溫度上升較多。
( ○ )「比熱」的定義是使 1 公克的物質上升或下降 1 ℃所需吸收或放出的熱量。
( X )吸收相同量的熱量,比熱愈大的物質,溫度的變化愈大。
( ○ )烈日下,沙灘比海水熱,這是因為沙灘的比熱比海水小。
( ○ )比熱是物質的特性之一,不同的物質有不同的比熱。
( X )熱,由比熱大的物質傳向比熱小的物質。
**2.基礎物質熱量運算:
物質 鋁 鐵 銅 油 酒精
比熱 cal/g.℃ 0.217 0.113 0.093 0.5 0.58
將 30 ℃、20公克的鋁塊加熱,使溫度上升至130 ℃時,鋁塊共 吸 熱 434 卡。
將 20 ℃、100公克的鐵塊加熱,使溫度上升200℃時,鐵塊共 吸 熱 2.26 仟卡。
將 200 ℃、20公斤的銅塊降溫,使溫度下降至 50 ℃時,銅塊共 放 熱 279 仟卡。
將 50 ℉、40公克的油加熱,使溫度上升至230 ℉時,油共 吸 熱 2000 卡。
將30仟卡的熱量,用來加熱 20 ℃、3公斤的酒精,能使溫度上升至 37.2 ℃。
已知10 g的冰,溫度上升10℃,需吸收55卡的熱量,則冰的比熱為 0.55 卡/克-℃。
質量 1 g 的甲物質,溫度上升 1℃,大約需要 0.2 卡的熱,試問:
甲物質的比熱為 0.2 cal/g.℃。
500 卡的熱,可使質量20g 的甲物質,溫度上升多少℃? 125 ℃。
**3.媽媽以瓦斯爐來加熱糖水,如果瓦斯爐每分鐘供熱 1200 卡,而 20 %的熱量會散失在空中,
糖水的質量是 1000 公克,溫度為 20℃,比熱 1.2 cal/g -℃,則:
要加熱幾分鐘,糖水的溫度才會變為 80℃? 75 分鐘。
若沒有熱量散失,糖水溫度達到 80℃的加熱時間,會提前 15 分鐘到達。
4. 若 X、Y 間有「X Y」關係,則表示二者成 正 比,可列出 X、Y 比值 相等之列式。
若 X、Y 間有「X 1/Y」關係,則表示二者成 反 比,可列出 X、Y 乘積 相等之列式。
**5.甲、乙兩金屬塊的質量分別為800 g與400 g、比熱分別為S甲 與S乙。若甲金屬塊吸收800 cal的 熱量後,其溫度上升10℃;乙金屬塊吸收1200 cal的熱量後,其溫度上升30℃,若不考慮熱量 散失,則S甲 與S乙 的比為? 1:1 。(計算過程使用的正反比關係式: S H/( mΔT) )
**6.在無熱量損耗的情況下,以等量的熱加於溫度均為 20℃的 10 公克銅與 20 公克銅,當前者溫 度升高了 20℃時,後者末溫應為 30 ℃。(計算過程使用的正反比關係式: ΔT 1/ m )
**7.兩物質若質量相等,比熱的比為 2:1,吸取熱量的比為 3:2,則升高溫度的比? 3:4 。 (計算過程使用的正反比關係式: ΔT 1/ (mS) )
**8.A物體的體積是B物體體積的5倍,A物體的密度為B物體密度的1/3,今供給相同的熱量之後,
其升高的溫度比為1:2,則A、B兩物體比熱的比? 6:5 。 (計算過程使用的正反比關係式: S 1/ (VDΔT) )
物體 初溫(℃) 比熱(cal/g-℃)
甲 20 0.3
乙 30 0.2
丙 40 0.4
物質 水 銅 銀 鉛
比熱(cal/g-℃) 1.0 0.093 0.056 0.031
(A) (B) (C) (D)
**9.質量相同的甲、乙兩物體,其溫度分別為 20 ℃及 50 ℃、密度比為 1:2、比熱比為 3:2。在 甲、乙均維持固態的情形下,若甲、乙所吸收熱量的比為 X:Y,因吸收熱量而上升溫度的比 為 4:1,則 X:Y= 6:1 。(計算過程使用的正反比關係式: H SΔT )
**10.取質量各為 100 克、溫度 20 ℃的四種物質(水、銅、銀、鉛,比熱值如下左表),以穩定供 應的熱源分別加熱。則:
何種物質的溫度最慢到達 80 ℃? 水 。(計算過程使用的正反比關係式: t S ) 四種物質由同一溫度加熱五分鐘,何者吸收的熱量最多? 相同 。
何種物質,由同一溫度加熱至 50 ℃時,所吸收的熱量最少? 鉛 。 (計算過程使用的正反比關係式: H S )
**11.甲、乙、丙三個不同物體的初溫與比熱,如右上表。已知它們的質量皆為 100 g,以同一穩定 熱源同時對它們加熱時,每秒鐘每個物體吸收的熱量均相同,且熱量的散失忽略不計,則:
此三物體的溫度達到 100 ℃所需之時間,由多到少排列為? 甲=丙>乙 。 (計算過程使用的正反比關係式: t SΔT )
**12.用同一熱源,每分鐘供熱相同,連續加熱原為 20℃的某液體 6 分鐘,溫度上升到 30℃,若再 繼續加熱 9 分鐘(設未達沸騰),則溫度將會上升到 45 ℃。
(計算過程使用的正反比關係式: t ΔT )
**13.已知密度為 7.5 g/cm3、質量為 M 公克的金屬塊吸收 700 cal 的熱量後,其溫度會上升 10℃,
且仍為固態。若加熱質量為 3M 公克的此種金屬塊,使其溫度上升 10℃,且金屬塊在加熱前 後均為固態,則它需吸收 2100 cal 熱量。(計算過程使用的正反比關係式: H m )
**14.將 100 公克、比熱 0.2 卡/公克‧℃的鐵塊加熱到 800℃後,投入裝有 500 公克、20℃水的杯 中,設無熱量散失,則:
若終溫 T,則熱平衡列式為: 100×0.2×(800-T)=500×1×(T-20) 。
達熱平衡時水溫為 50 ℃。 鐵塊 放熱 15 仟卡。 熱平衡曲線為何? D 。
**15.將一溫度 130℃、500 g 的銅塊(比熱為 0.09 卡/克-℃),投入 400 g、20℃的水中達平衡時,
水的溫度為 30℃,則:
若熱量散失 H1卡,則熱平衡列式為: 500×0.09×(130-30)=400×1×(30-20)+H1 。 銅塊有 500 卡的熱量散失。
銅塊放熱 4500 卡,水吸熱 4000 卡。 熱平衡曲線,近似上題的何者? D 。 16.物質的熱量與熱源的二途徑公式: ht=H=msΔT 。
**17.將同為 100 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:
銅球、鋁球、鉛球,何者溫度上升較快? 鉛球 。
A B
C 溫度變化 時間
A B
C 溫度變化 時
間
圖(一) 圖(二)
質量相同下,比熱愈小者,溫差愈 大 。(計算過程使用的正反比關係式: S 1 /ΔT )
**18.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 200 公克、30℃的酒精與 200 公克、70℃的水混合,且在液體的混合 過程中並無熱量散失,也未產生揮發或蒸發的現象,則:
若終溫 T,酒精比熱 S,則熱平衡列式為: 100×1×(70-T)=100×S×(T-20) 。 此混合液體的末溫? D 。
(A)小於 30℃ (B)介於 30℃與 50℃之間 (C)等於 50℃ (D)介於 50℃與 70℃之間。
19.三金屬 A、B、C,以均勻熱量加熱關係圖如右圖,則:
計算過程使用的正反比關係式: mS 1/ΔT 。 比熱大小為? 無質量關係,無法判斷 。
加溫曲線時,愈接近時間軸,△ T 愈 小 , m‧S 乘積 值愈大。
20.三質量相等的金屬 A、B、C,以均勻熱量加熱關係圖如圖(一); 甲、乙、丙三物體,質量相同,同時冷卻,其溫度變化如圖(二),則:
計算過程使用的正反比關係式: S 1/ΔT 。
A、B、C 比熱大小為? A>B>C ;甲、乙、丙比熱大小為? 丙>乙>甲 。 加溫曲線時,愈接近時間軸,△ T 愈 小 , S 值愈大。
降溫曲線時,愈接近時間軸,△ T 愈 大 ,比熱值愈 小 。
**21.在完全隔熱的裝置內,以同一熱源分別加熱 100 克水和 100 克油,加熱時間與溫度變化的關 係圖,如圖所示,油與水的比熱比為何? 1:2 。
**22.將質量皆為 1 kg、初溫皆為 20℃的甲、乙、丙三杯不同種類的液體,置於同一熱源上加熱,
其加熱時間對溫度的關係如附圖所示。試回答下列問題:
試問甲、乙、丙的比熱大小關係為何?__ 丙>乙>甲__。
若穩定熱源每分鐘提供 1500 卡,且熱量不散失,則甲液體的比熱為__0.3__卡/克-℃。
**23.甲熱源對丙液體加熱、乙熱源對丁液體加熱,其溫度與加熱時間關係如附圖所示。假設甲、
乙兩個熱源所供給的熱量均被液體吸收,盛液體的容器所吸收的熱量可忽略不計,且丙液體 的質量為 20 公克,比熱為 1 卡/公克-℃,丁液體的質量為 60 公克,比熱為 0.5 卡/公克-℃,
則甲、乙兩熱源每分鐘所提供熱量的比應為下列哪一項? 2:1 。
金屬 A B C 比熱(cal/g-℃) 0.5 0.2 0.6
物質 比熱 cal/g-℃ 物質 比熱 cal/g-℃
鉛 0.031 鋁 0.217
汞 0.033 鐵 0.113
銀 0.056 冰 0.55
銅 0.093 水 1.0
加熱時間(分) 0
10 20 30 40 50
℃
溫度 甲
乙
5 10 15 20
**24.分別取油 50 克與水 50 克,以相同的熱源加熱,其溫度與加熱時間的關係如上圖中甲、乙兩 線所示。(1 克的油上升 1℃需 0.5 卡的熱量,1 克的水上升 1℃需 1.0 卡的熱量,1 克的甲液 體上升 1℃需 0.2 卡的熱量),則:
若取 125克的甲液體,以相同的熱源加熱,則其溫度與加熱時間的關係為 D 。 若取 150克的油,以相同的熱源加熱,則其溫度與加熱時間的關係為 C 。 若取 30克的水,以相同的熱源加熱,則其溫度與加熱時間的關係為 B 。 (A)落在Ⅰ區 (B)落在Ⅱ區 (C)落在Ⅲ區(D)與甲重疊 (E)與乙重疊。
**25.如下左圖是丁丁在實驗室實驗的記錄圖表,
若圖中甲線代表的是 100 g 的 A,則:
乙線可能是下列何種物質的實驗結果? A 。 (已知各物質的比熱如右上表)
(A) 75 g 的水 (B) 200 g 的 A 物質 (C) 750 g 的 B 物質 (D) 600 g 的 C 物質。
**26.右上表中為一些常見物質的比熱,試回答下列問題:
( D )20 ℃且質量相等的鉛、銀、鋁金屬固體,一起放入 100 ℃水中,達成熱平衡後,
三個金屬溫度高低為?
(A)鉛>銀>鋁 (B)鋁>銀>鉛 (C)銀>鉛>鋁 (D)鉛=銀=鋁。
( B )承上題,三個金屬取出放在室內,金屬塊降為室溫時,哪個金屬塊放出熱量最多?
(A)鉛 (B)鋁 (C)銀 (D)一樣多
承上題,將這三個質量相等的金屬分別投入三杯 100℃且同體積水中,達到熱平衡,則:
此三個金屬溫度高低為? A 。
(A)鉛>銀>鋁 (B)鋁>銀>鉛 (C)銀>鉛>鋁 (D)鉛=銀=鋁。
承上題,將這三個質量相等的金屬加溫到 100℃,分別投入三杯且同體積 20℃水中,達到 熱平衡,則:此三個金屬溫度高低為? B 。
(A)鉛>銀>鋁 (B)鋁>銀>鉛 (C)銀>鉛>鋁 (D)鉛=銀=鋁。
從上述 、,在系統中高溫物體與低溫物體質量相同的條件下推論:
比熱 大 的物體,難升溫;難降溫。(填:大、小)
比熱 小 的物體,易升溫;易降溫。(填:大、小)
§ [ 熱的傳播 ] 理化補充習題
【有**記號者,請填寫計算過程到理化計算本中】
1.是非題:(錯誤者,請注意訂正)
( X )以手接觸 50℃的銅棒和木棒,感覺銅棒較熱,因銅的比熱較小。
( X )冬天手碰到鐵櫃覺得冷,這是因為鐵櫃把低溫傳給手。
( X )黑色的杯子及白色的杯子中各放入冰塊,則白色杯中的冰塊熔化得快。
( ○ )黑色的杯子及白色的杯子中各放入等溫的熱水,則黑色杯中的熱水涼得快 ( ○ )黑色物體,容易吸收輻射熱,容易放出輻射熱。
( ○ )白色物體,容易反射輻射熱,不容易吸收輻射熱。
2.甲、乙、丙三物,當甲和乙接觸時,熱量由乙流向甲,當乙和丙接觸時,熱量由丙流向乙,則:
甲、乙、丙三物體溫度高低順序如何? 丙>乙>甲 。
若將甲和丙接觸,則熱量必由 丙 流向 甲 ; 甲 吸熱, 丙 放熱。
3.配合題,請對應下列熱的三種傳播方式:(A)傳導 (B)對流 (C)輻射 (1)在真空中也可以進行的傳播方式 C 。 (2)在火爐旁取暖 C 。 (3)悶燒鍋內部有光滑鏡面 C 。 (4)煙囪可以幫助燃燒 B 。
(5)點燃的蚊香放在鐵板上易熄滅 A 。 (6)飛機上的窗戶採用雙層玻璃設計 A 。 (7)鍋子的握把多是木頭製 A 。 (8)發生火災的地方四周生風 B 。 (9)利用蒸籠,將包子等食物蒸熟 B 。 (10)瓦斯公司儲油槽表面常漆成白色 C 。
(11)夏日中午太陽下撐一把陽傘 C 。 (12)冬天穿羽絨外套 A 。
(13)湖面先結冰,湖底水溫維持 4℃ B 。 (14)烤肉在肉中插長的金屬針 A 。
(15)冬天在室內用手摸金屬覺得比摸木頭冷 A 。 (16)冷氣裝在上方 B 。
(17)燒開水由水壺底部加熱 B 。 (18)烤箱內部表面光亮有如一面鏡子 C 。
(19)在嚴寒冬天夜裡,穿著淺色的衣服;在嚴寒冬天白天,穿著深色的衣服 C 。
(20)附圖為保溫瓶的剖面圖與各部構造,試回答下列問題:
絕熱材質的瓶蓋主要是防止熱的___A__ 。 真空的中空夾層主要是防止熱的__AB _ 。 兩面都鍍銀的內壁主要是防止熱的__C _。
4.某冬天,玉峰開門時,感覺金屬門把冰冷;他再將手按在木桌上,感覺不像金屬門把般冰冷;當 他從抽屜中拿出保麗龍,手接觸保麗龍的感覺比前兩者溫暖。若玉峰皆在室溫下接觸金屬門把、
木桌及保麗龍,根據上述三種保麗龍、木桌及金屬門把的冷熱感覺,則:
溫度高低:保麗龍 = 木桌 = 金屬門把。(填:>、=、<)
密度大小:保麗龍 < 木桌 < 金屬門把。(填:>、=、<)
熱的傳導能力:金屬門把 > 木桌 > 保麗龍。(填:>、=、<)
吸收輻射熱效果:金屬門把 < 木桌 < 保麗龍。(填:>、=、<)
5.室溫下,有一正方形水管,如右圖所示,則:
若要使水管內的水沿順時針方向流動,則需加熱水管的哪一個位置最佳? 乙 。
若加熱水管的丙位置,則水管內的水會沿 逆 時針方向流動。(填:順、逆、不流動)
若加熱水管的甲位置,則水管內的水會沿 不會流動 時針方向流動。(填:順、逆、不流動)
6.鋁箔有一面光亮,一面粗糙,當用烤箱烤雞時,應將粗糙面朝 外 (內、外),如此吸收輻射 熱較快。此時主要的熱傳播方式為的 輻射 應用。
白 黑
有色水柱
(A) (B) (C)
7.( B )液體中之傳熱方式主要為對流,如圖裝置中充滿2℃的水,下列哪項操作將使液體順時 針方向流動? (不管加熱或冷卻,水溫皆保持在0℃~4℃之間)
(A)於b點加熱 (B)於d點加熱 (C)於c點冷卻 (D)於a點冷卻。
8.如附圖有關夏天海邊空氣對流之問題:
白天陽光照射下,風由 海 吹來,是吹___海__風(填:海或陸)。 夜晚時,風由 陸 吹來,是吹__ 陸___風(填:海或陸)。
( A )右圖的空氣循環示意圖,應該是一天何時? (A)白天 (B)晚上 (C)以上皆可。
( C )承上題,何處的氣溫最高? (A) A (B) B (C) C (D) D 。
9.有甲、乙、丙三支完全相同的溫度計,將甲溫度計置於空氣(常溫)中,乙溫度計底部包一團浸 過水(常溫)的棉花,丙溫度計底部包一團浸過酒精(常溫)的棉花,靜置一段時間後,三支溫 度計的溫度高低為何? 甲>乙>丙 。
10.有完全相同的兩杯水,其中甲杯用黑布緊密的包著,另乙杯用白布緊密的包著,則:
放在大太陽下曝晒 1 小時後, 甲 杯水的水溫會比較高。
各裝入 100℃、等質量的熱水,1 小時後, 乙 杯水的水溫會比較高。
11.( B )同樣材質的傘,應該塗裝何種顏色的防晒效果最好? (A)傘內塗銀色,傘外塗黑色 (B)傘內塗黑色,傘外塗銀色 (C)傘內、傘外皆塗黑色 (D)傘內、傘外皆塗銀色 12. ( B )如附圖,兩個容量相同的玻璃管容器內,裝一模一樣的空氣,中間以細管相通。管內
置一有色水柱,現將右邊容器的玻璃塗黑後,再放於太陽底下曝晒,一段時間後,管 內的有色水柱將如何移動? (A)不動 (B)向左移動 (C)向右移動 (D)無法判斷。
13.如圖,寶多將兩根相同的試管加入等量的水,以甲、乙兩種方式加熱,試回答下列問題:
甲內水的熱傳播方式主要為何? 對流 ;乙內水的熱傳播方式主要為何? 傳導 。 哪一支試管的水面會先看見沸騰現象? 乙 。(填:甲、乙)
哪一支試管內的溫度計,測得的溫度較低? 乙 。(填:甲、乙)
各滴一滴藍墨水,則試管內水均勻染藍速率較快的是哪一根試管? 甲 。(填:甲、乙)
用鐵綁一小塊冰塊,置於試管底部,則冰熔化較慢的是哪一根試管? 乙 。(填:甲、乙)
14.( B )試管內盛 0℃的冰,容器內盛 20℃的溫水,則水流動方向以 下列何圖較為正確?
A B
§ [ 熱對物質的作用 ] 理化補充習題
【有**記號者,請填寫計算過程到理化計算本中】
1.是非題:(錯誤者,請注意訂正)
( X )常溫常壓下,樟腦丸、冰塊及碘有昇華現象。 ( X )物體吸熱,溫度必上升。
( X )物體放熱,溫度必下降。 ( ○ )物體溫度下降,必放熱。
( ○ )物體溫度上升,必吸熱。 ( ○ )物質受熱,當有二狀態共存時,溫度不變。
( X )曬衣服要在陽光下,是因為蒸發只發生在高溫下。
( X )高山上,將水煮沸,其沸騰的溫度>100℃。
2.配合題:前格(變化類別)、後格(吸放熱)
【(A)物理變化 (B)化學變化 (C)吸熱 (D)放熱 (X)無法判斷】
(1)鐵粉和氧、水的反應(暖暖包): B 、 D 。 (2)酒精蒸發: A 、 C 。
(3)藍色氯化亞鈷(試紙)遇水變成粉紅色: B 、 D 。(4)鐵生鏽: B 、 D 。
(5)雙氧水加入二氧化錳製造氧氣: B 、 D 。 (6)乾電池提供電能: B 、 D 。
(7)硫酸和氫氧化鈉的反應(酸鹼中和): B 、 D 。(8)木炭燃燒: B 、 D 。
(9)固態乾冰變成氣態二氧化碳的過程(昇華): A 、 C 。(10)冰熔化: A 、 C 。
(11)硝酸鉀溶於水: B 、 C 。 (12)白色硫酸銅粉末加水變成藍色: B 、 D 。
(13)加熱含水硫酸銅晶體: B 、 C 。(14)植物進行光合作用: B 、 C 。
(15)反應式 A+熱量 → B+C: B 、 C 。 (16)碘的昇華: A 、 C 。
(17)反應式 S(g) → S(l)+熱量: A 、 D 。 (18)食鹽溶於水: B 、 C 。
(19)水中加入甲物質,水溫下降: X 、 C 。(20)水中加入甲物質,水溫上升: X 、 D 。 3.一大氣壓下,測得水的密度對溫度的變化關係如附圖,依據實驗結果做出下列推論:
(甲)一定質量的水,溫度從 4 ℃降至 0 ℃的過程中,體積漸減;
(乙)冬天嚴寒時,湖水由表面開始結冰;
(丙)當天氣變冷,湖面水溫逐漸降到 4 ℃時,表面的冷水因密度變大、體積 也變大而下沉,使湖底的溫度仍能保持在 4 ℃左右;
(丁)水在 4 ℃時,密度最大。
上列四者何為正確的敘述? 乙、丁 。
4.永康觀察兩個裝有水的燒杯A與B,如附圖所示,當時室溫為 25℃,若兩個燒杯各在丙和己處最 先有霧狀的小水珠出現,則燒杯內水的溫度高低如何?燒杯A水的溫度 < 燒杯B水的溫度。
5.某物質在溫度為-90℃時為固體,30℃時為液體,450℃時為氣體。則回答下列問題:
推測此物質的熔點在 -90 ℃~ 30 ℃之間;沸點在 30 ℃~ 450 ℃之間。
根據右表,此物質可能為下列何者? 丙 。(填:甲、乙、丙、丁)
根據右表,甲物質在溫度 -75 ℃以下為「固態」;在溫度 -75 ℃~ 110 ℃之間為
「液態」;溫度在 110 ℃以上區間為「氣態」,在 -75 ℃及 110 ℃有狀態共存情形。
另一物質在溫度為-60 ℃時為固體,60℃時為液體,380 ℃時為氣體,此物質可能為 丁 。 熔點(℃) 沸點(℃)
甲 -75 110
乙 -50 390
丙 -30 400
丁 50 290
加熱時間(分) 2 6 8 15 90
-20
℃ 0 溫度
**6.小何做熱學實驗,將一質量 100 g 的固體物質放在一絕熱良好的容器內(每分鐘提供 900 卡熱 量),容器內有一穩定的熱源加熱此系統,他測得系統溫度與時間之關係如附圖所示,則:
此物是 純 物質(純或混),熔點 0 ℃,沸點 90 ℃。
填寫各加熱時間下,物質的狀態如何?
第 1.5 分鐘: 固態 ;第 4 分鐘: 固液共存 。 第 6 分鐘: 固液共存 ;第 7 分鐘: 液態 。 第 10 分鐘: 液氣共存 ;第 17 分鐘: 氣態 。 所有固體全部熔化的時間,共花了__6__分鐘。
加熱第 8 分鐘時,此物質開始汽化。
固態比熱 0.9 cal/g.℃,液態比熱 0.2 cal/g.℃;固態、液態比熱比值 9/2 。 固 態(固或液)曲線,最接近時間軸,其比熱較大。
狀態熱大小比較:熔化熱 < 汽化熱(>、=、<)。 熔化熱為 36 cal/g;汽化熱為 63 cal/g。
加熱第 5 分鐘時,仍有 25 公克的物質還沒有熔化。
2~6 分鐘時間區段及 8~15 分鐘時間區段,是物質「吸熱,但溫度不變」的階段。
8~15 分鐘時間區段,所吸收的熱量最多。(0~2、2~6、6~8、8~15 分鐘)
若要此物質全部汽化,熱源須提供 13.5 仟卡熱量,須花 15 分鐘。
**7.承上題,參考比熱及狀態熱資料。試計算 200 公克、-10℃的此物質,將它完全汽化需要吸收 多少仟卡的熱量? 25.2 仟卡。
8.如圖,將甲、乙金屬的複合金屬片左端固定,加熱後右端向上彎曲,則:
甲、乙金屬的熱膨脹程度為何?甲 < 乙。(>、=、<)。
將此複合金屬片遇冷,其金屬片會向 乙 方彎曲(甲或乙)。
9.配合題:【代號: A 冰;B 小水滴;C 水蒸氣;D 多種其他物質;E 二氧化碳;F 空氣】
(1)乾冰製造煙霧效果,其煙霧為何? B 。 (2)抽煙時吐出之白煙 D 。 (3)茶水煮沸壺嘴逸出的白色煙霧,此煙霧為? B 。 (4)燃放鞭炮後冒出之白煙? D 。 (5)由冰箱取出冰塊,其周圍所產生的白色霧狀物是? B 。
(6)將燒紅的菜刀放入水中,聽到嘶嘶聲後在水面上冒出白煙,此白煙為? B 。 (7)在積雪的山上玩,講話時口中產生的白色霧狀物質,此白煙為? B 。
(8) 開水煮沸時,冒出氣泡中所含的氣體 C 。 (9)汽水中,冒出氣泡中所含的氣體 E 。
(10)倒水到杯子裡,杯內的小氣泡 F 。
10.附圖為 1 公克的水之體積與溫度關係圖,回答下列問題:
4℃的水, 體積 最小, 密度 最大。(填:體積、密度、質量)
將 80℃的水降溫至 20℃的過程,體積 ↓ ,密度 ↑ ,質量 - 。(↑、-、↓)
將 0℃的水升溫至 4℃的過程,體積 ↓ , 密度 ↑ ,質量 - 。(↑、-、↓)
若水在 2 ℃之密度為 d2、4 ℃之密度為 d4、7 ℃之 密度為 d7,則 d2、d4、d7之大小關係為?
____d4>d2>d7 。
( X )水在各溫度下都是符合「體積熱脹冷縮」
的物質。