Transcript chap3

第三章 熱
第一節 溫度與熱
一、熱平衡
1.溫度：表示物體的冷熱程度。
2.熱平衡：當兩個孤立的物體互相接觸且可互相傳
熱時，其冷熱程度最後會趨於一致，稱為熱平衡。
此時兩物體具有相同的溫度。
3.兩不同溫度的物體接觸，熱量會從 高溫 物體傳
至 低溫 物體，最後兩者達熱平衡。
By meilinkuo
二．溫度計
1. (1)利用熱脹冷縮性質，如氣體、液體溫度計。
(2)利用電阻隨溫度不同而改變的性質，如電阻溫度計。
2.溫標的計算
℃
℉
100
212
x
0
y
32
x
y  32

100
180
3.絕對溫標(克氏溫標)
絕對溫度(K) = 攝氏溫度(℃) + 273.15
絕對零度：自然界所能達到的最低溫度
三．熱量與比熱
1.熱是一種能量。
2.單位：卡(cal)
卡的定義：
一卡等於4.186焦耳。
3.熱量的計算公式：
H = m S ΔT
H：熱量(卡)
m：質量( g )
S：比熱(cal/g-℃)
ΔT：溫度變化量(℃)
4.比熱( S )
(1)定義：使1克物質溫度上升1℃所需吸收的熱量。
(2)單位：cal/g-℃
(3)性質：比熱為物質的特性，不同物質有不同比
熱。比熱大者，溫度 難升難降 ；比熱小者，溫
度易升易降 。
(4)應用：水的比熱大，所以有很多用途，如冷卻
系統、調節氣候。
第二節 熱對物質的影響
一．物態變化
1.物質的三態以用粒子模型解釋
(1)固態：具有一定的形狀與體積。
(2)液態：無固定形狀，但有一定的體積
(3)氣態：無固定的形狀，無一定的體積。
溫度代表粒子運動的激烈程度。
3.熔化熱與汽化熱
(1)熔化熱：使1克物質從固態熔化為同溫度的液態，
所需吸收的熱量。 －→冰的熔化熱為80卡/克。
(2)汽化熱：使1克物質從液態汽化為同溫度的氣態，
所需吸收的熱量。 －→水的汽化熱為540卡/克。
4.熔點與沸點
(1)熔點： 固體開始熔化為液體，固、液態共存，
溫度保持不變。
(2)沸點： 液體沸騰汽化成氣體，液、氣態共存，
溫度保持不變。
熔化過程
汽化過程
吸熱(熔化熱) 熔點
固態
吸熱(汽化熱) 沸點
液態
放熱(凝固熱) 凝固點
氣態
放熱(凝結熱)
凝結點
液化過程
5.蒸發與沸騰的比較：
蒸發在一般溫度即可發生，且只限於液體表面
沸騰必在液體達到沸點時才發生，且全部液體
一起沸騰。
溫度
液氣共存
氣
沸點
液
固液共存
水平直線 : 熔化熱與汽化熱比較
斜直線斜率 : 比熱
熔點
固
加熱時間
二．熱膨脹
1.熱脹冷縮
(1)粒子模型：
物體受熱 → 溫度升高 → 分子運動劇烈
→ 運動幅度變大→束縛力變弱 → 分子平
均距離增加 → 物體體積變大
(2)鐵軌的間隙、橋樑的伸縮縫等。
(3)應用：雙金屬片開關、轉動式溫度計等。
2.水的熱學性質異常
(1)4℃的水密度最大，體積最小。
(2)湖水結冰從表面開始，湖底保持約4℃。
第三節 熱的傳播
一．傳導
1.熱傳導須靠物質作媒介，為固體的主要傳熱方式。
2.熱的良導體與熱的絕緣體
(1)熱良導體：容易傳熱
(2)熱絕緣體：難以傳熱
3. 氣體的熱傳導能力很差，為很好的熱絕緣體。
如：羽毛衣、閣樓的設計
二．對流
1.熱對流為液體、氣體 的主要傳熱方式
2.受熱溫度升高，體積膨脹 →密度變小而上
升 → 密度大而下沉→形成對流。
3.生活實例：煮沸開水、室內空調、海邊的
海風與陸風。
三．輻射
1.熱輻射是以電磁波的方式傳播能量，不需要依靠介
質。
2.表面輻射：
(1)任何物體表面都會連續地輻射出熱能，也同時吸
收環境傳來的熱輻射能量。
(2)輻射出的能量 ＞ 吸收能量 →溫度降低 。
輻射出的能量 ＜ 吸收能量 →溫度上升 。
(3)影響表面輻射因素：
a.表面溫度：溫度愈高，輻射熱能愈多。
b.表面積：表面積愈大，輻射熱能愈多。
c.表面性質：黑色，容易吸收也容易發出熱輻射；白
色，不易吸收也不易發出熱輻射。
第四節 熱與生活
1.常見的家電：保溫瓶、電冰箱、冷氣機。
2.保溫瓶:塞子
傳導對流
真空
傳導對流
鍍銀
輻射
3.電冰箱:利用壓縮冷媒，液態與氣態間吸熱
與放熱的關係。