解難指導（第２章） 熱學實驗（推斷不同因素造成的影響）.

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1 解難指導（第２章） 熱學實驗（推斷不同因素造成的影響）

2 問 題 在熱學實驗中，有些物理量難以準確量度。 這些誤差對實驗結果會有何影響？

3 解難策略 寫下適當的方程： E = Pt E = mc∙ΔT 2. 注意哪一個物理量為實驗結果，然後把該物理量 調換成方程的主項
2. 注意哪一個物理量為實驗結果，然後把該物理量 調換成方程的主項 3. 辨認哪些因素（物理量）未能準確量度出來 4. 判斷各因素對結果造成的影響

4 解難範例 現有質量為 0.8 kg 的液體。當 6000 J 的能量轉移至該液 體時，液體的温度便上升了 10 °C。 (a) 試計算液體的比熱容量。 (b) 大梅利用浸沒式電熱器加熱該熱體，並用秒錶量度 加熱所需的時間。可是秒錶失靈，令量度出來的時 間較實際的長。 已知電熱器的功率額定值，利用這實驗數據計算出 來的比熱容量值，與(a)部的答案有甚麼不同？

5 𝑐&= 𝐸 𝑚⋅Δ𝑇 &= 6000 (0.8)(10) &=750 J k g −1 ° C −1
解難範例 現有質量為 0.8 kg 的液體。當 6000 J 的能量轉移至該液 體時，液體的温度便上升了 10 °C。 (a) 試計算液體的比熱容量。 E = 6000 J, m = 0.8 kg, ΔT = 10 °C 𝑐&= 𝐸 𝑚⋅Δ𝑇 &= 6000 (0.8)(10) &=750 J k g −1 ° C −1 重温公式 E = mc∙ΔT

6 解難範例 (b) 大梅利用浸沒式電熱器加熱該熱體，並用秒錶量度 加熱所需的時間。可是秒錶失靈，令量度出來的時 間較實際的長。 已知電熱器的功率額定值，利用這實驗數據計算出 來的比熱容量值，與(a)部的答案有甚麼不同？

7 解難範例 1. 寫下適當的方程 𝐸&=𝑚𝑐⋅Δ𝑇 𝐸&=𝑃𝑡 2. 調換主項 𝑐&= 𝐸 𝑚⋅Δ𝑇 &= 𝑃𝑡 𝑚⋅Δ𝑇

8 解難範例 3. 辨認哪些因素（物理量） 未能準確量度出來
3. 辨認哪些因素（物理量） 未能準確量度出來 (b) 大梅利用浸沒式電熱器加熱該熱體，並用秒錶量度 加熱所需的時間。可是秒錶失靈，令量度出來的時 間較實際的長。 已知電熱器的功率額定值，利用這實驗數據計算出 來的比熱容量值，與(a)部的答案有甚麼不同？

9 解難範例 4. 判斷各因素對結果造成 的影響 𝒄= 𝑷𝒕 𝒎⋅𝚫𝑻
4. 判斷各因素對結果造成 的影響 比熱容量 c 值隨時間 t 增加而上 升。 由於時間 t 比實際的數值大，因 此，計算出來的比熱容量值也會 較高。 𝒄= 𝑷𝒕 𝒎⋅𝚫𝑻

10 引導式習題 1 二郎利用功率額定值為 200 W 的浸沒式電熱器加熱某液 體 30 s，液體最後的温度上升了 5 °C。液體本來的質量應 為 0.5 kg，不過，二郎一時不慎，記錄電子天秤的讀數時 ，忘記減去容器的質量。 (a) 液體的比熱容量計算值為多少？ (b) 事實上，液體的比熱容量比(a)部的答案較低還是較 高？

11 引導式習題 2 三毛利用浸沒式電熱器加熱某液體，其比熱容量為 J kg−1 °C−1，質量為 0.4 kg。電熱器所耗用的能 量以焦耳計量度。是項實驗中，耗能為 J。 (a) 液體的温度變化應為多少？ (b) 實際上，盛載液體的容器及發熱器本身均遭到 加熱。假如它們的熱容量不可略去不理，液體 的温度變化預料會受到怎樣的影響？

12 自習題 請參閱相關的工作紙。