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中四物理：熱與氣體 章節練習（第四份）
中四物理：熱與氣體 章節練習（第四份）
第四份由 0.25 kg 升 20 K、15 至 40 °C 與波以耳定律熱身，中段練加熱時間、400 K 至 600 K 的查理定律與三水混合，後段反求比熱容量及 75% 效率，最後一題處理克與公斤的單位錯。
快速答案 21 000 J、210 000 J、2 L、16 700 J、16.8 秒、4.5 m³、80 °C、1 400 J/(kg·K)、89.6 秒、25 200 J。
01 本卷資料（做完才看答案）
| 項目 | 內容 |
|---|---|
| 題數 | 10 題 |
| 建議時間 | 25 分鐘 |
| 難度分佈 | 基礎 4 · 進階 3 · 挑戰 2 · 錯題重練 1 |
| 對應章節 | 所屬章節：中四物理：熱與氣體 備課指引 |
| 適用年級 | S4 |
02 題目（10 題）
- 基礎0.25 kg 水溫度上升 20 K，吸收多少能量？（c = 4 200 J/(kg·K)）
- 基礎2 kg 水由 15 °C 加熱至 40 °C，吸收多少能量？
- 基礎定溫下 4 L 氣體由 1 atm 壓縮至 2 atm，體積是多少？
- 基礎0.05 kg 冰完全熔解成水，吸收多少能量？（熔解潛熱 3.34 × 10⁵ J/kg）
- 進階一個 2 000 W 加熱器把 0.4 kg 水升溫 20 K，需時多少秒？
- 進階定壓下 400 K、3 m³ 的氣體加熱至 600 K，體積變為多少？
- 進階0.4 kg 90 °C 的水與 0.1 kg 40 °C 的水混合，最終溫度是多少？
- 挑戰某金屬 0.5 kg 吸收 42 000 J 後升溫 60 K，求它的比熱容量。
- 挑戰效率 75% 的 1 500 W 加熱器把 0.8 kg 水升溫 30 K，需時多少秒？
- 錯題重練200 g 水升溫 30 K，吸收多少能量？常見錯誤答 25 200 000 J，錯在哪裡？
03 答案與一句解說
| 題號 | 答案 | 一句解說 |
|---|---|---|
| 1 | 21 000 J（0.25 × 4 200 × 20） | E = mcΔT，三個數直接相乘。 |
| 2 | 210 000 J（2 × 4 200 × 25） | 先求溫差 25 K，再乘質量與比熱容量。 |
| 3 | 2 L（p₁V₁ = p₂V₂） | 定溫下壓強加倍，體積減半。 |
| 4 | 16 700 J（0.05 × 3.34 × 10⁵） | 熔解時溫度不變，只用潛熱不用比熱容量。 |
| 5 | 需 33 600 J，即 16.8 秒 | 先算能量，再除以功率得時間。 |
| 6 | 4.5 m³（V ∝ T，1.5 倍） | 溫度一定要用 K，體積按同一比例放大。 |
| 7 | 80 °C（(0.4×90 + 0.1×40) ÷ 0.5） | 能量總和除以總質量，比熱容量可約去。 |
| 8 | 1 400 J/(kg·K)（42 000 ÷ (0.5 × 60)） | 把 E = mcΔT 反過來求 c，質量與溫差同做分母。 |
| 9 | 有效能量 100 800 J，供應能量 134 400 J，需 89.6 秒 | 有效能量除以效率，才得加熱器真正供應的能量。 |
| 10 | 25 200 J（0.2 × 4 200 × 30）；把 200 g 當 200 kg 會大 1 000 倍 | 先換單位：200 g 是 0.2 kg，代公式前必先統一。 |
04 做完之後怎樣跟進
- 對完答案，只重做錯的那幾題，並在錯題旁寫出錯在哪一步（公式、單位還是抄錯數）。
- 同一題隔兩日再做一次；兩次都對才可以移到下一份練習。
- 家長只需看答案欄與解說欄，不必逐題講解。
本卷題目與答案由 TutorZone 團隊原創編寫，並非任何學校、出版社或考試局的試題；數值與答案均以程式核算。
