課程名稱：比熱

1. 課程名稱：比熱 編授教師：中興國中 楊秉鈞

2.  比熱的意義

3. 現象探討 問題討論： 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？  水 1公克加熱升高 1℃，需吸熱 1cal。  加熱水之外的其他物質時： 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 …………  以相同熱源加熱相同時間、相同質量的不同物質 ，但溫度變化卻並不相同。

4. 現象探討 問題討論：  加熱水時：  水 1公克加熱升高 1℃，需吸熱 1.0 cal  加熱水之外的其他物質時： 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 比熱

5. 比熱的意義 比熱的意義： （1）決定物質溫度變化（ΔT）的因素：  （）  （） （）：物質的一種特性（2）比熱：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 S。 物質吸熱多寡 H 物質質量 m 比熱 S  加熱水時：  水 1公克加熱升高 1℃，需吸熱 1.0 cal  加熱水之外的其他物質時： 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 比熱

6.  物質熱量計算

7. 物質的熱量計算 物質的熱量計算： （1）物質熱量多寡，與、、及有關 （2）物質的熱量公式：吸熱與放熱均適用 （3）比熱的單位：、。 質量 m 比熱 S 溫度變化 △T 卡/克．℃ 卡 cal ℃ 公克 g

8. 物質的熱量計算 物質的熱量計算：假設溫度變化過程不涉及物質狀態改變 （4）物質的熱量應用：若物質的比熱為 S cal/g℃（5）若考慮熱源（酒精燈）提供的熱量時：  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：  溫度T1℃的m克物質，若降溫至T2℃時，此物應放熱多少卡？  溫度T1℃的m克物質，若加溫至T2℃時，此物應吸熱多少卡？

9.  比熱的性質

10. 比熱的性質 比熱的性質： （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：冰和水比不同) （3）比熱大的物質：。（4）比熱小的物質：。（5）常見物質比熱表： 難升溫，難降溫 易升溫，易降溫

11. 物質溫度變化與熱量的關係 探索活動  探討熱量和溫度的關係（1）以酒精燈加熱 100g 水（比熱 1cal/g℃），每分鐘紀錄水溫 （2）以酒精燈加熱 100g 油（比熱 0.5cal/g℃），每分鐘紀錄水溫 4 8 20 16 12 16 32 40 8 24 在質量固定下，加熱時間越久，溫度上升愈多 加熱相同時間，相同質量的水與油時：  油比水受熱更易升溫（油的溫度變化是水的二倍）

12. 物質溫度對時間關係圖 探索活動  探討熱量和溫度的關係（1）溫度對時間關係圖：在物質質量相同、相同熱源下 100g 油 100g 水   加熱的時間相同時，相同質量的水與油，其吸收的熱量相同 由圖中可讀出初溫 20℃及各加熱時間區段的末溫

13. 物質溫度變化對時間關係圖 探索活動  探討熱量和溫度的關係（2）溫度變化對時間關係圖： S=0.5 油 S＜0.5 區 0.5＜S＜1 區 S=1 水 S＞1 區   加熱相同時間、相同質量時，ΔT越大者，比熱越小（油＜水）  越接近時間軸的直線，其比熱越大 （ 媒體：1）

14. 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？　 （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？ （A）1.3 （B）0.13 （C）2.6 （D）0.26 卡／克℃。 C B 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？　 （A）3.72　（B）2260　（C）3390　（D）3720 卡。 D

15. 範例解說 4.質量相等的甲、乙、丙、丁四物質，其比熱如表，則： 分別在相同熱源加熱三分鐘後，何者吸熱較多？。 分別在相同熱源加熱五分鐘後，何者上升溫度最高。 均相等 丙

16. 範例解說 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-℃？ 　（A）0.3　（B）0.5　（C）0.6　（D）0.8。 C

17. 範例解說 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℃ ？　 （A）1.0 （B）1.2 （C）1.8 （D）2.4 卡／克℃ 。 B

18. 範例解說 T℃ 26℃ 100 g 鐵 20℃ 300 g 水 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分鐘後達到熱平衡，量得水溫 為 26℃，若有400卡的熱量散失，求鐵塊的初溫為幾℃？　 （A）320℃ （B）226℃ （C）116℃ （D）78℃。 B

19. 範例解說 60℃ T 60℃ 20℃ 100 g 水 20℃ 100 g 酒精 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，也未產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。 D 中間值 40 大 小 大 小 m 同下之熱平衡：S大者，△T小；S小者，△T大。

20. 範例解說 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：  （ ）何者溫度上升較快？  （ ）投入十分鐘後，何者溫度較高？  （ ）一段時間後，分別將此三球投入裝有500 公克、25℃的水中， 熱平衡時，哪一杯水溫度最高？　 （A）銅球 （B）鋁球 （C）鉛球 （D）三杯溫度一樣。 C 假設： 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）

21. 範例解說 T 100℃ 200 g 金屬 500 g 水 25℃ 小 大 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：  （ ）何者溫度上升較快？  （ ）投入十分鐘後，何者溫度較高？  （ ）一段時間後，分別將此三球投入裝有500 公克、25℃的水中， 熱平衡時，哪一杯水溫度最高？　 （A）銅球 （B）鋁球 （C）鉛球 （D）三杯溫度一樣。 C D B  投入十分鐘，三者達熱平衡，故等溫  金屬 S 愈大者：溫差小，溫度最高。

22. 範例解說 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： （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；乙線是。（填：油或水） 油 水 油 S 小 水 S 大  越接近時間軸，s大

23. 範例解說 10.（ ） 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？（A）落在Ⅰ區（B）落在Ⅱ區（C）與甲重疊（D）與乙重疊。 D 油 ms51 mS 小 ms<51 51<ms<85 水 ms85 mS 大 ms>85  越接近時間軸，ms大

24. 觀念整理 ◎ A、B、C三金屬，以均勻熱量加熱關係圖如圖： 越接近時間軸，S 大 越接近時間軸，mS 乘積大 （加溫曲線時） （加溫曲線時）

25. 課程結束