１
第五章_溫度與熱
第五章 溫度與熱_複習講義
(一)溫度：
A、 熱水溫度較高，冷水溫度較低，但此種僅屬於
【定性】
的敘述。
B、 溫度：物體
【冷熱】
的程度，稱為溫度。
例：60℃ 的熱水、或 10℃ 的冷水，皆為
【定量】
的敘述。
C、 溫度測量：溫度改變時，物質某些性質跟隨改變，利用此性質改變的特性，測量溫度的高低。
(1) 利用液體(如水銀、酒精)
【體積】
受熱膨脹，測量溫度。
(2) 利用氣體
【體積】
受熱膨脹，測量溫度。
(3) 利用金屬絲受熱後
【長度】
增長，測量溫度。
(4) 利用金屬受熱，
【電阻】
變大，測量溫度。
註：(1) 固體、液體、氣體皆可做溫度計的材料。
(2) 靈敏度以
【氣體】
＞
【液體】
＞
【固體】
。
(3) 水作溫度計能測量的範圍一般為
【4℃～100℃】
，實用性性不高。
(4) 體溫計測量體溫，其設計在玻璃管的底部特別狹窄，且有少許
彎曲，目的在避免管內的水銀自動下降。
(二)液體溫度計：
A、 原理：(1) 利用液體
【熱漲冷縮】
的性質，測量冷熱的工具。
(2) 溫度計和物體接觸時，溫度計的溫度逐漸接近物體的溫度，
二者溫度
【相等】
時，溫度計讀數保持固定，此時溫度計的
讀數，即為物體的溫度。
B、 種類：(1)水銀溫度計：
(A)熱脹冷縮均勻，測量較精確，可測量-37℃～357℃。
(B)適合測量較
【高】
的溫度。
(2)酒精溫度計：
(A)在酒精中加入紅色染料較易觀察，可測-111℃～78℃。
(B)適合測量較
【低】
的溫度。
(三)溫標的設定：
A、溫標：設定的標準為水的
【冰點】
(冰水共同混合的溫度)，
水的
【沸點】
(水沸騰的溫度)。
B、攝氏溫標：(1)溫度計在冰水中的高度定為
【0】
℃；
(2)溫度計在沸水中高度為
【100】
℃。
(3)將二者間的刻度區分為
【100】
格。
C、華氏溫標：(1)溫度計在冰水中的高度定為
【32】
℉。
(2)溫度計在沸水中高度為
【212】
℉。
(3)將二者間的刻度區分為
【180】
格。
D、自定溫標：(1)溫度計在冰水中的高度定為 Ｘ°。
(2)將溫度計放在沸水中高度為 Ｙ°。
(3)將二者間的刻度區分為
【Y－X】
格。
(三)熱量
２
第五章_溫度與熱
A、 意義：
(1) 熱量是一種
【能量】
，代表物體所含熱的多寡。
(2) 物質的
【溫度】
改變時，熱量會跟隨改變。
物質的
【狀態】
改變時，熱量也會跟隨改變。
當物體溫度升高時，必須
【吸熱】
，溫度降低時，必須
【放熱】
。
【註】
：熱量改變時，可能是
【溫度】
改變，可能是
【狀態】
改變。
物體吸熱或放熱時，
【質量】
不會跟隨而變。
B、 單位：
(1)
【卡】
(
【cal】
)：使
【1 公克】
的純水升高(或降低)1℃所吸收(或釋放)的熱量。
(2)
【千卡】
(
【Kcal】
)：使
【1 公斤】
的純水升高(或降低)1℃所吸收(或釋放)的熱量。
C、 熱量和水溫、水量的關係
(1) 同一熱源加熱定量的水，加熱時間愈長，吸收熱量愈
【多】
，水溫愈
【高】
。
(2) 要使溫度變化增大，則吸收的熱量要愈
【大】
。
(3) 水量愈多，加熱時間愈
【長】
，溫度愈高；可知水量愈多，吸收熱量需愈
【大】
。
D、公式：
【△H＝ms△T】
。
△H：吸收或放出的熱量(cal) ×△
m：水的質量(g)
△T：溫度變化(℃)
E、冷熱水的混合：
(1) 討論：冷水和熱水混合時，
【熱水】
放出熱量；
【冷水】
吸收熱量
放出的熱量＝吸收的熱量
註：熱量的移動是由溫度
【高】
的傳給溫度
【低】
的。
(四)比熱：
A、比熱的意義：
(1) 不同物質加熱時，即使質量相同，但是溫度上升的快慢卻不同。
(2) 物體受熱時溫度上升的快慢，與物質的特性有關，此種特性稱為比熱。
(3) 生活實例：
a. 100 克的木球和鐵球在太陽下，
【鐵球】
的溫度容易升高。
b. 在海邊，海水和沙灘溫度不同，白天
【沙灘】
溫度高，表示
【沙灘】
溫度易改變。
c. 溫度容易改變的，我們稱它的比熱較
【小】
。
水和鐵球的比熱，以
【水】
較大；
木頭和鋁塊的比熱，以
【鋁塊】
較小。
B、 比熱的定義：
(1) 使 1 公克的物質升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的熱量，稱為該物質的比熱。
(2) 單位：
【卡／克℃】
(
【cal／g℃】
)
(3) 公式：
【H＝mst】
３
第五章_溫度與熱
符號
H
m
S
t
意義 吸收或放出的熱量
物質質量
物質比熱
溫度變化
單位
卡(cal)
公克(g)
cal／g℃
℃
C、 比熱的特性：
(1) 不同的物質，其比熱必不相同；
(2) 相同的物質，如
【狀態】
改變，比熱亦隨之改變，即比熱和物質的狀態有關。
(3) 比熱大的物質，受熱或冷卻時，溫度
【難升難降】
。
(4) 比熱小的物質，受熱或冷卻時，溫度
【易升易降】
。
(5) 比熱的大小和物質的
【溫度】
或
【質量】
無關；若
【狀態】
固定，其比熱不變。
(6) 液體比熱以水(
【1】
cal／g℃)最大；
【金屬】
的比熱，通常都很小。
D、 比熱和熱量的討論：
(1) 同一穩定的熱源加熱，物質質量相同(
【m】
一定)，比熱和溫度變化成
【正比】
。
(2) 物質質量和溫度變化相同(
【m、t】
一定)，比熱和受熱時間(所需熱量)成
【正比】
。
(3) 不同物質的冷熱混合：
A 物質：m
1
公克、S
1
cal／g℃、t
1
℃
B 物質：m
2
公克、S
2
cal／g℃、t
2
℃
若 t
1
>t
2
；則：
(1) 無熱量損失時：
【A 物質】
放熱＝
【B 物質】
吸熱
_____________________________________________
(2) 熱量損失 h 卡時：
【A 物質】
放熱－
【散失熱量 h】
＝
【B 物質】
吸熱
_____________________________________________
(五)溫度對物質體積的影響：
A、 大部分的物體受熱時體積
【膨脹】
，冷卻時
【收縮】
。
(1) 固體受熱時
【長度】
會增加，
【面積】
、
【體積】
也增加。
(2) 右圖銅板受熱時，
【厚度】
增加，
【圓形】
面積增加，中間
【方形】
面積
也會增加。
【註】
：極少數物質有熱縮冷脹的特性，
如：生鐵、銻、鉛等
。
(3) 液體的熱脹冷縮可製成
【溫度計】
。
(4) 在水的膨脹和收縮實驗中：
甲、 裝滿水的錐形瓶受熱時，因玻璃先受熱膨脹，所以玻璃管的水柱
會
【先降後升】
。
乙、 裝滿水的錐形瓶冷卻時，因玻璃先冷卻收縮，所以玻璃管的水柱
會
【先升後降】
。
(5) 水有特殊的現象：
甲、 在
【4～100】
℃之間，水受熱會熱脹冷縮。
乙、 在
【0～4】
℃之間，水受熱會熱縮冷脹。
丙、 所以水在 4℃時，
【體積】
最小、
【密度】
最大。故冬天湖水結冰是從
【湖面】
開
始，冰層以下的水由 0℃往下漸增至 4℃，湖底部分的水溫約有
【4℃】
左右，
因此水中魚蝦得以生存。
４
第五章_溫度與熱
(6) 氣體的熱脹冷縮以熱毛巾包裹錐形瓶，玻璃管中液柱會
【先降後升】
，用冰冷毛巾包裹
時，液柱會
【先升後降】
。
(7) 物體受熱時，隨著溫度的升高，內部粒子振動範圍隨之擴大，造成體積膨脹。
B、 應用：
(1) 一般的玻璃容易因受熱後體積膨脹而破裂，但耐熱玻璃因膨脹量較小，較不易爆裂。
(2) 將踩凹的兵兵球放入熱水中，兵兵球會因球內氣體受熱膨脹，將兵兵球恢復原狀。
(3) 利用物體熱脹冷縮製成溫度計，利用
【複棒】
製成定溫開關。
(4) 工程施工時，要考慮到冬、夏兩季氣溫變化對物體熱脹冷縮所造成的
影響，避免物體因熱脹冷縮，造成損壞。
(5) 水泥地廣場上刻畫
凹槽
以防止龜裂。
(6) 鐵軌上及橋梁兩端預留
【伸縮縫隙】
。
(7) 輸油管每隔一段距離便彎成
【U】
形。
C、 自然界的熱漲冷縮──風化作用
(1) 岩石因溫度變化產生熱脹冷縮而破裂崩解的現象，稱為
風化
。
(2) 岩石
熱脹冷縮
是造成風化的因素之一。
(3) 水的熱脹冷縮對岩石的風化也有影響，在氣溫
0℃
附近的地區，岩石裂縫中的水，因
晝夜溫差變化，在冰熔化及水結冰循環下，造成岩石快速崩解。
D、 物質受熱之影響：
(1)
狀態
改變；
(2)
溫度
改變；
(3)
體積
改變；
(4)
化學
變化；
(六)物質的三態變化：
E、 狀態雖然改變，但本質不變，為物理變化。
F、
G、 質量相同的同一物質其熱含量：
氣體＞液體＞固體
。
H、 被水蒸氣燙到的傷勢比被沸水燙到較嚴重。
(七)水的三態變化
I、
５
第五章_溫度與熱
J、 熔化與凝固：
(1) 熔化：
甲、 固體受熱之後，開始變為液體的現象，狀態改變但溫度不變，稱為熔化。
乙、 熔化過程中，固體和液體共存，且溫度保持不變，此溫度稱為熔點。
(2) 凝固：
甲、 液體放熱之後變為固體的現象，狀態改變但溫度不變，稱為凝固。
乙、 液體開始凝固時的溫度，稱之為凝固點。
K、 汽化與凝結
(1) 汽化：
甲、 蒸發：
(a) 未達沸點時，液體表面緩慢汽化的現象，這種現象稱之為蒸發。
(b) 部分靠近液面而且跑得較快的分子，容易脫離液面，形成氣體。
(c)可以在任何溫度下進行，溫度越高、蒸發速率越快，主要發生在液體表面。
如：睡覺前放一杯水，隔天杯中水會少一大半，就是因為水蒸發掉了。
乙、 沸騰：
(a) 液體內部出現很多氣泡，大量翻湧而上時，脫離液面，液體全部呈現激烈的
擾動狀態，這種現象稱之為沸騰。
(b) 過程中吸收熱量，溫度維持不變。
(c)沸點：沸騰過程中，固體和液體共存，且溫度保持不變，此溫度稱為沸點。
(2) 凝結：
甲、 氣體過冷變成液體的現象，稱之為凝結，又稱為液化。
如：保特瓶冷飲外的水滴，是將空氣中的水蒸氣冷卻凝結成水珠。
乙、 使氣體液化的條件：
(a) 降低溫度。
(b) 加大壓力。
丙、 凝結點：凝結過程中，氣體和液體共存，且溫度保持不變，此溫度稱為凝結點。
L、 昇華與凝華：
(1) 昇華：
甲、 固體受熱之後直接由固體變為氣體的現象，稱之為昇華。
乙、 碘晶體昇華、樟腦丸昇華、乾冰昇華等。
(2) 凝華：氣體遇冷之後，直接由氣體變為固體的現象，稱之為凝華。
(八)物質與能量的變化
M、
N、 吸熱與放熱反應：
(1) 吸熱反應：
甲、 熔化、汽化、沸騰、蒸發、昇華、電解、電鍍、光合作用、脫去結晶水。
６
第五章_溫度與熱
乙、 受熱分解：氧化汞、碳酸鈣、碳酸氫鈣受熱分解。
丙、 其他：如食鹽溶於水、硫酸鐵溶於水等。
(2) 放熱反應：
甲、 凝固、凝結、凝華、燃燒作用、呼吸作用、酸鹼中和。
乙、 鹼金族與水、酸作用
丙、 其他：稀釋濃硫酸、氫氧化鈉溶於水等。
(3) 氯化亞鈷的吸熱與放熱實驗：
甲、 氯化亞鈷乾燥時：
【粉末】
狀、
【藍色】
，
潮濕時：
【結晶】
狀、
【粉紅色】
。
試 紙：
【粉紅】
色。
乙、 吸熱：粉紅色含水氯化亞鈷受熱失去水分(結晶水)後，變成藍色無水氯化亞鈷。
丙、 放熱：藍色無水氯化亞鈷遇水峙，變成粉紅色含水氯化亞鈷。
丁、
(4) 硫酸銅的吸熱與放熱實驗：
甲、 硫酸銅乾燥時：
【粉末】
狀、
【白色】
色，
潮濕時：
【結晶】
狀、
【藍色】
。
乙、 吸熱：藍色含水硫酸銅受熱失去水分(結晶水)後，變成白色無水硫酸銅。
丙、 放熱：白色無水硫酸銅遇水時，變成藍色含水硫酸銅。
丁、 藍色氯化亞鈷、白色硫酸銅均可以檢驗水的存在。
戊、
O、 影響蒸發的因素：
(1) 溫度：溫度愈高，蒸發愈快。
洗好的衣物掛在通風陰涼處幾個小時後，原本的溼衣服會逐漸變乾，但若掛在太陽光
下則會乾得更快。
(2) 液體種類：費點滴，蒸發快。
手臂上塗擦酒精，會比塗水乾的更快。
(3) 液體表面積：表面積大，蒸發快
地面上有積水時，用掃把掃開後，水較容易蒸乾。
(4) 空氣流動：有風，蒸發快。
運動後滿身大汗，微風吹來，身體會覺得很涼爽。
(5) 空氣溼度：濕度低，蒸發快。
晾衣服時，睛天比陰天容易晒乾。
７
第五章_溫度與熱
(九)熱平衡：
A、 熱量轉移的方式為：在自然發生的熱能交換過程中，是
【高溫】
傳給
【低溫】
的；而不是
【熱量多】
傳給
【熱量少】
。
B、 熱平衡的意義：當熱水和冷水混合時，熱水的溫度
【下降】
，冷水的溫度
【上升】
，
兩者的溫度到達相同時，便不再改變，此時即稱為
【熱平衡】
。
C、 溫度高的物體含熱量
【不一定】
較高。
(十)熱的傳播：
A、 熱平衡之前，熱量會發生轉移，轉移的方式有三種：
【熱傳導】
﹑
【熱對流】
﹑
【熱輻射】
。
B、 傳導：
(1) 熱經由物體由高溫處傳遞至低溫處，此種熱量轉移的方式，即稱為傳導。
(2) 為
【固體】
主要的傳熱方式。
(3) 傳熱速率：金屬
【＞】
液體
【＞】
氣體。
【比較】膨脹率：固體
【＜】
液體
【＜】
氣體。
(4) 傳熱速率最快的物質是
【金屬】
。
(5)
【傳熱】
和
【比熱】
的快慢沒有絕對的關係。
C、 對流：
(1) 液體和氣體因具有流動性，因此合稱為
【流體】
。
(2) 藉著液體和氣體的流動，將熱量轉移的方式稱為
【對流】
。
(3) 產生對流的原因：液體或氣體由於受熱後體積膨脹、密度減小而上升，由周圍密度較大、
溫度較低的物質補充，如此不斷循環，而形成對流。
(4) 大部份的流體
【不易】
傳導熱，多以
【對流】
方式
轉移熱量。
(5) 液體的對流：
加熱燒杯中的水，
【燒杯】
先受熱，再將熱傳給水，
此方式為
【熱傳導】
，隨後燒杯底部的水受熱，體
積變
【大】
，密度變
【小】
上升，四周冷水便下沉
補充，使下層繼續受熱。
(6) 氣體的對流：
白天時，海邊沙灘比海水易吸熱，因為沙灘比熱較
海水
【小】
，故沙灘溫度較
【高】
，此時沙灘上的空氣受熱後，密度變
【小】
，因此上升，
而海面上的空氣溫度較
【低】
，便過來補充，因此白天吹
【海風】
；
夜晚時，沙灘上的溫度較海水溫度
【低】
，海面上的暖空氣上升，此時沙灘上的空氣便過
來補充，故晚上的海邊吹
【陸風】
。
８
第五章_溫度與熱
C、輻射：
(1)
【傳導】
和
【對流】
都需有介質存在，才能轉移熱量。
(2) 熱不經由任何介質，而直接由熱源傳遞至各處的方式，稱為
【熱輻射】
。
(3) 太陽的熱能傳遞至地球上，是利用
【熱輻射】
的方式。
(4) 輻射熱的傳播速率是
【光速】
，為傳熱方式最
【快】
的。
(5) 輻射熱沿直線進行，
【不能】
穿透障礙物。
(6) 白色或光滑的物體，較易
【反射】
輻射熱，不易吸收或放出輻射熱。
(7) 黑色或粗糙的物體，較易
【吸收】
輻射熱，不易反射輻射熱。
(十一) 熱水瓶的保溫原理：
A、 構造：
(1) 以
【雙層玻璃】
製造。
(2) 將雙層玻璃的夾層抽成
【真空】
。
(3) 在玻璃的外側鍍
【銀】
。
(4) 以不傳熱的塞子塞住瓶口。
B、 原理：
(1) 防止傳導：軟木塞和玻璃瓶皆為熱的不良導體，可防止熱傳
導。
(2) 防止對流：玻璃瓶間抽成
【真空】
，沒有
【介質】
存在，不
能產生對流。
(3) 在
【密閉】
容器中，可防止熱量經由對流流失。
(4) 防止輻射：玻璃瓶的外層鍍
【銀】
，可反射
【輻射熱】
。
９
第五章_溫度與熱
1. 將 50 克、21℃的冷水，與 100 克、60℃的熱水，一起倒入同一杯中，水末溫為 45℃，則：
(1) 熱水放出的熱量有
【1500】
卡；
(2) 冷水吸收的熱量有
【1200】
卡；
(3) 熱量流失
【300】
卡。
【解析】
：H＝mst
熱水放熱＝100×1×(60－45)＝100×15＝1500 卡
冷水吸熱＝50×1×(45－21)＝50×24＝1200 卡
散失熱量＝1500－1200＝300 卡
2. 完全絕熱的容器中將 40℃的水 0.2 ㎏，和 100℃的水 0.4 ㎏相混合，最後水溫為
【80】
℃。
【解析】
：H＝mst 假設末溫為 t 理想狀況，熱水放熱＝冷水吸熱
400×1×(100－t)＝200×1×(t－40) 200－2t＝t－40
3t＝240 t＝80℃
3. 將 20℃的冷水 400 克，和 80℃的熱水 200 克相混合，混合後的溫度為
【40】
℃。
【解析】
：H＝mst 假設末溫為 t 理想狀況，熱水放熱＝冷水吸熱
200×1×(80－t)＝400×1×(t－20) 80－t＝2t－40 120＝3t t＝40℃
4. 50 克、20℃的水，10 克、50℃的水，40 克、80℃的水，三者相混合，若無熱量損失，則混合
末溫為
【47】
℃。
【解析】
：H＝mst 假設末溫為 t 理想狀況，熱水放熱＝冷水吸熱
溫度最高的一杯放熱，其他的水吸熱，則
40×1×(80－t)＝50×1×(t－20) ＋ 10×1×(t－50)
320－4t ＝ 5t－100 ＋ t－50
10t ＝ 470 t ＝ 47 ℃
5. 甲杯的水有 20 克、55℃，乙杯的水有 30 克、30℃，丙杯的水有 50 克、24℃，將三杯水相混
合，若無熱量損失，則最後的水溫為
【32】
℃。
【解析】
：H＝mst 假設末溫為 t 理想狀況，熱水放熱＝冷水吸熱
20×1×(55－t)＝30×1×(t－30) ＋ 50×1×(t－24)
110－2t＝3t－90＋5t－120
10t＝320 t＝32℃
6. 將 90℃ 30 ㏄的熱水甲，20℃ 20 ㏄的冷水乙相混合，則：
(1)若無熱量損失，則混合末溫為
【62】
℃；
(2)若末溫 55℃，則損失的熱量為
【350】
卡。
(3)承(2)，20℃的冷水吸收熱量為
【700】
卡。
【解析】
：(1) H＝mst 假設末溫為 t 理想狀況，熱水放熱＝冷水吸熱
30×1×(90－t)＝20(t－20)
270－3t＝2t－40
5t＝310 t＝62℃
(2) 熱水放熱 H＝30×1×(90－55)＝30×35＝1050 卡
(3) 冷水吸熱 H＝20×1×(55－20)＝20×35＝700 卡
熱量散失＝1050－700＝350 卡
7. 50 克、12℃的水，20 克、42℃的水，30 克、78℃的水，三者相混合，若無熱量損失，則混合
末溫為
【37.8】
℃。
【解析】：H＝mst 假設末溫為 t 理想狀況，熱水放熱＝冷水吸熱
溫度最高的一杯放熱，其他的水吸熱，則
30×1×(78－t) ＝ 50×1×(t－12) ＋ 20×1×(t－42)
234－3t ＝ 5t－60 ＋ 2t－84
10t ＝ 378 t＝37.8℃
１０
第五章_溫度與熱
8. 將 100℃200 公克的銅球投入 10℃、300 公克酒精中，若平衡末溫 70℃，若酒精比熱 0.6 卡／
克℃，則銅球比熱為________cal／g℃。
【答案】
：1.8 cal／g℃
【解析】
：200×S×(100－70)＝300×0.6×(70－10) S＝1.8 cal／g℃
9. 將 20 公克的鐵塊加熱到 200℃後，投入 40 公克 20℃的水中，水溫升高到 50℃，則：
(1) 鐵塊放熱________卡；
(2) 鐵塊的比熱為________cal／g℃。
【答案】
：(1) 1200 卡； (2) 0.4 cal／g℃
【解析】
：鐵塊由 200℃降至 50℃，鐵塊放熱，水吸熱
理想狀況，鐵塊放的熱＝水吸的熱量
水吸熱＝40×1×(50－20)＝1200 卡
鐵塊放熱 1200 卡
20×S×(200－50)＝40×1×(50－20)
S＝0.4 cal／g℃
10. 同一熱源加熱等體積的銅球和鋁球，則同時間內二者上升的溫度比為________。(銅密度 9 公
克／cm
3
；比熱 0.09cal／g℃；鋁密度 2.7 公克／cm
3
，比熱 0.21cal／g℃)
【答案】
：7：10
【解析】
：同一熱源相同時間時提供的熱量會相同
銅球吸熱＝鋁球吸熱 (1×9)×0.09×t
1
＝(1×2.7)×0.21×t
2
9×9×t
1
＝2.7×21×t
2
t
1
：t
2
＝ 7：10
11. 將 80℃﹑30℃﹑10℃的三種質量相同、且互不作用的液體混合，若三者比熱各為
0.6cal／g℃﹑0.3cal／g℃﹑0.1cal／g℃，則平衡後溫度為________℃。
【答案】
：58 ℃
【解析】
：質量相同，假設質量皆為 1 克，末溫假設為 t
溫度最高的放熱
80℃的放熱＝30℃吸的熱＋10℃吸的熱
1×0.6×(80－t)＝1×0.3×(t－30)＋1×0.1×(t－10)
48 － 0.6t ＝ 0.3t － 9 ＋ 0.1t － 1
t ＝ 48+9+1＝58℃
12. 將 30 克的 A 物體(0.02cal/g℃)和 70 克的 B 物體(0.07cal/g℃)混合製成合金，則混合物體的比
熱為________。
【答案】
：0.055 cal／g℃
【解析】
：混合比熱的訣竅：
假設整塊合金升高 1℃，則其中的 A 物質升高 1℃，其中的 B 物質升高 1℃，
A 升高 1℃吸的熱＋B 升高 1℃吸的熱＝合金升高 1℃吸的熱
30×0.02×1 ＋ 70×0.07×1 ＝(30＋70)×S×1
5.5 ＝100S
S＝0.055 cal／g℃
13. 100 克鋁塊加熱至 100℃後投入 28℃、50 克的水中，末溫為 50℃，鋁比熱________cal／g℃。
【答案】
：0.153 cal／g℃
【解析】：鋁塊放熱，水吸熱；假設鋁塊比熱 S
100×S×(100－28)＝50×1×(50－28) S＝0.153 cal／g℃
14. 100g 鋁塊燒至 100℃投入 28℃、50g 水中，最後末溫為 50℃，則鋁比熱為______cal／g℃。
【答案】：0.153 cal／g℃
【解析】：鋁塊放熱，水吸熱；假設鋁塊比熱 S
100×S×(100－28)＝50×1×(50－28) S＝0.153 cal／g℃
１１
第五章_溫度與熱
15. 供給 200 卡熱量，使 50 公克鐵塊(比熱 0.11cal/g℃)溫度升高至 100℃，則鐵塊最初的溫度為
________℃
【答案】
：63.6 ℃
【解析】
：200＝50×0.11×(100－t) 100－t＝36.4 t＝63.6℃
16. 質量為 45 克的溫度計(比熱為 0.2cal／g℃)，讀數為 15℃，今插入 300 克的水中，達熱平衡時，
溫度計上的讀數升至 45℃，若不計熱量散失，則水的初溫為_______℃。
【答案】
：45.9 ℃
【解析】：溫度計的溫度上升，水的溫度下降，假設水的初溫為 t
300× 1×(t－45)＝45×0.2×(45－15)＝9×30＝270
t－45＝0.9 t＝45.9℃
17. 質量 120 克的鉛塊加熱至 100℃後，投入 130 克的水中，若水盛於質量 50 克銅杯中，水溫由
21℃升至 23℃，已知銅比熱 0.09cal／g℃，則鉛塊比熱為_______cal／g℃。
【答案】
：0.029 cal／g℃
【解析】
：鉛塊投入水中，鉛塊的溫度下降，水的溫度上升，容器跟著水溫也上升
鉛塊放熱＝水吸熱＋容器吸熱， 假設鉛塊比熱為 S
120×S×(100－23)＝130× 1×(23－21)＋50×0.09×(23－21)
120S× 77＝130×2＋4.5×2＝269 S＝0.029cal／g℃
18. 銅製容器質量 1 公斤，內裝 20℃酒精(比熱 0.58cal／g℃)500 克，今將 100℃鐵球(0.11cal／g
℃)500 克投入其中，熱平衡後的末溫變為 30℃，則銅製容器的比熱為_________。
【答案】
：0.48 cal／g℃
【解析】
：鐵球溫度由 100℃變成 30℃，酒精由 20℃變成 30℃，容器裝酒精，
容器也是由 20℃變成 30℃，假設容器比熱 s
鐵球放熱＝酒精吸熱＋容器吸熱
1000×0.11×(100－30)＝500×0.58×(30－20)＋1000×S×(30－20)
110×70＝500×5.8＋10000S 7700＝2900＋10000S S＝0.48cal／g℃
19. 將 20 克的白金絲(0.075cal／g℃)由火爐中取出後投入 300 公克 20℃水銀(0.125cal／g℃)中，
結果末溫為 60℃，則火爐的溫度為_________℃。
【答案】
：1060 ℃
【解析】
：白金絲在火爐上加熱，火爐的溫度便是白金絲的溫度，
白金絲投入水銀中，白金絲放熱＝水銀吸熱， 假設火爐溫度 t
20×0.075×(t－60)＝300× 0.125×(60－20)
1.5(t－60) ＝ 37.5×40 1.5t － 90＝1500 t ＝ 1060 ℃
20. 溫度 100℃質量 80 克的鐵塊，欲測其比熱，將此鐵塊投入質量 50 克的絕熱鐵杯內，若杯內盛
水 200 克，溫度原為 20℃，平衡後溫度為 24℃，則鐵塊比熱______ cal／g℃。
【答案】
：0.136 cal／g℃
【解析】
：100℃鐵塊放熱，50 克鐵杯吸熱、200 克水吸熱，
水溫由 20℃變成 24℃，鐵杯也是由 20℃變成 24℃，
鐵塊吸熱＝鐵杯吸熱＋水吸熱，假設鐵的比熱為 S
80×S×(100－24)＝50×S×(24－20)＋200×1×(24－20)
80×S×76＝50×S× 4＋200×4 5880S＝800 S＝0.136 cal／g℃
21. 有一容器，質量為 1000 克，比熱為 0.05cal／g℃，溫度為 20℃，今同時加入 10℃的水 500
克，及 80℃的水 450 克，，若無熱量散失，則：
１２
第五章_溫度與熱
(1) 最後的末溫為________℃；
(2) 混合過程中，容器的熱量改變________卡。
【答案】
：(1) 42 ℃ (2) 1100
【解析】
：容器初溫 20℃、500 克水初溫 10℃、450 克水初溫 80℃
80℃水放熱＝20℃容器吸熱＋10℃水吸熱，假設末塭為 t
450× 1×(80－t)＝1000× 0.05×(t－20)＋500× 1×(t－10)
45×(80－t)＝5×(t－20)＋50×(t－10)
3600－45t＝5t－100＋50t－500 100t＝4200 t ＝ 42℃
(2) 容器熱量變化＝1000×0.05×(42－20)＝50× 22＝1100 卡
22. 銅製容器(0.09cal／g℃)內裝 10℃水 200 克，若投入 112℃、50 克的銅塊，最後的水溫為 12
℃，若損失熱量 23 卡，則容器的質量為________克。
【答案】
：150 公克
【解析】
：銅製容器裝水，容器的溫度便是水的溫度
水吸熱，由 10℃上升至 12℃，銅製容器也吸熱，溫度由 10℃上升至 12℃；
銅塊放熱，由 112℃下降至 12℃，
損失熱量＝放熱－吸熱，假設銅製容器質量 m
放熱＝50×0.09×(112－12)＝50×0.09×100＝450 卡
吸熱＝200×1×(12－10)＋m×0.09×(12－10)＝200×2＋m×0.09×2
損失熱量 23 卡 放熱－吸熱＝23 卡
450－(200× 2＋m×0.09× 2)＝23 450－400－0.18m＝23
0.18m＝27 m＝150 公克
23. 銅製容器(0.09cal／g℃)100 克，內裝 20℃酒精(0.58cal／g℃)500 克，今將 160℃的鐵球(0.11cal
／g℃)500 克投入其中，酒精末溫變為 30℃，則容器散失熱量_______卡。
【答案】
：4160
【解析】
：銅製容器裝酒精，容器的溫度便是酒精的溫度
酒精吸熱，由 20℃上升至 30℃，銅製容器也吸熱，溫度由 20℃上升至 30℃；
鐵球放熱，由 160℃下降至 30℃，
放熱：鐵球放熱 吸熱：酒精吸熱＋銅製容器吸熱
放熱＝500×0.11×(160－30)＝500×0.11×130＝7150 卡
吸熱＝500×0.58×(30－20)＋100×0.09×(30－20)＝500×0.58×10＋100×0.09×10
＝2900＋90＝2990 卡
散失熱量＝7150－2990＝4160 卡
24. 80 克 20℃的水和 20 克 100℃的鋁混合，若熱量沒有散失，平衡後水溫為 28℃，則鋁比熱為
________。
【答案】
：0.45 cal／g℃
【解析】
：冷水吸熱，由 20℃上升至 28℃，鋁塊放熱，由 100℃下降至 28℃，
冷水吸熱＝鋁塊放熱
80×1×(28－20)＝20×S×(100－28)
80×8＝20×S×72 S＝0.45 cal／g℃
25. 等體積的甲(密度 2.7 公克／cm
3
、比熱 0.12cal／g℃)乙(密度 8.1g/cm
3
、比熱 0.03cal／g℃)，
則二者溫度升高 1℃時所需的熱量比為________。
【答案】：4：3
【解析】：(1×2.7)×0.12×1：(1×8.1)×0.03×1＝4：3