1、自製溫度計（EXP 6-1）1.加紅墨水及放白紙板目的：便於觀察液面變化 2.剛放入冰水，細玻璃管先升後降先升後降 3.剛放入熱水，細玻璃管先降後升先降後升 水與玻璃的膨脹（或收縮）程度誰大？Q 小問題1.為何不直接觀察錐形瓶之水位變化而要插細管？測量水溫的變化（EXP 6-2）探討熱量和溫度的關係（作圖：溫度vs.時間）1.加熱100g水，每分鐘紀錄水溫一次 2.加熱200g水，每分鐘紀錄水溫一次1.溫度計為何懸吊著，而不直接放入燒杯中？。2.加熱水時，溫度會隨加熱時間如何變化？。3.加熱100公克水及加熱200公克水，何者溫度 上升較快？。4.水加熱溫度增加，何者是吸熱及放熱？。測量水溫的
2、變化 1.加熱100g水，每分鐘紀錄水溫一次 2.加熱200g水，每分鐘紀錄水溫一次 加熱時間相同下，水的質量愈多質量愈多，溫度上升愈少上升愈少 加熱時間愈久時間愈久，升高升高的溫度溫度愈多愈多 水的熱量和水質量水質量與增高溫度增高溫度有關加熱時間（分）0246810溫度202428323640加熱時間（分）0246810溫度2022242628301.100克水由20加熱10分鐘後，溫度達 ，上升 熱 卡，酒精燈每分鐘提供 卡熱能。2.承上，加熱 分鐘後，水溫可達沸騰？3.加熱200克水6分鐘，水溫可達 ，需吸熱 卡。Q 小問題 2.水的熱量計算水的熱量計算 (1).公式：(2).限水水熱量
3、計算使用，吸熱、放熱均適用 (3).熱量無負值（溫差T0，大減小）(4).單位：質量質量 m 限用公克公克（g）溫差溫差T 限用 熱量熱量 H 卡卡（cal）（即卡路里）仟卡（Kcal）：1 Kcal1000 cal (5).1 1卡卡是使1g 水上升（或下降）1所吸收（或放出）之熱量 溫差水質量水熱量TmH1.單位換算：2 kcal cal；500 cal Kcal 均勻熱源熱量計算 公式：水的熱量公式整理時間單位時間提供熱量熱量thHTmHthQ 小問題1.80、50公克水所含熱量 卡。2.將20公克50水降溫至10，水 熱 卡。3.10020克水所含熱量比1020公克水所含熱量多？4.水
4、2.4公升溫度10，若吸收4800卡，溫度上升 。5.使1公克的酒精上升1所需之熱量 卡。6.熱源5分鐘內供給200卡，則加熱10分鐘可使50克水升高？熱平衡：高溫T2傳播至低溫T1，直至溫度相等T 1.無熱量散失時：（絕熱系統）2.有熱量散失時：為環境所吸熱高溫放熱低溫吸熱TT1T2 放熱 吸熱M1S1（T2T）M2S2（TT1）時間溫度 放熱 吸熱M1S1（T2T）M2S2（TT1）散失的熱量100%放熱量散失的熱量 熱量散失率 熱平衡範例 eg1.60的熱水30克與2010公克的冷水混合後：求熱平衡後之溫度 。熱水 熱 卡，冷水 熱 卡。作熱平衡圖形（T.vs.t.）？eg2.50的熱水
5、10克與2020公克的冷水混合，終 溫30，則熱量散失 卡，散失率 。eg3.一固體比熱0.5卡/克，質量40公克、溫度 20，若和20公克40的水接觸，如無熱量散 失，達成平衡時的溫度 。eg4.（）熱水溫度T2與冷水溫度T1混合，熱平衡 溫度T必符合：T1TT2條件。eg5.（）熱傳播是由高熱量傳遞至低熱量物體。63 物體受熱後溫度變化的難易 熱量實驗：加熱 eg1.水1公克加熱升高1，需吸熱 1cal。銅1公克加熱升高1，需吸熱 0.093cal。鐵1公克加熱升高1，需吸熱 0.113cal。鋁1公克加熱升高1，需吸熱 0.217cal。比熱比熱：符號 S 使1克的物質上升克的物質上升1
6、所需的熱量所需的熱量稱 為物質的比熱。1.不同物質、狀態，比熱不同 2.比熱大大者 難升難升溫，難降難降溫 3.比熱小小者 易升易升溫，易降易降溫比熱Q 小問題1夏天時海邊的海水與沙灘，為何溫度不同？熱量計算公式 熱量公式整理溫差比熱質量熱量TSmHTSmHth1.比熱的單位為何？如何形成的？應記的比熱值是？2.同質量的鋁和鐵，以同一熱源加熱3分鐘，何者溫度變化大？3.將100公克銅升溫10，需熱量 卡。4.為何沿海地區氣溫的變化比內陸地區小？物質水鐵鋁銅鉛銀比熱1.00.1130.2170.0930.0310.056 比熱範例 eg1.質量均為200公克，溫度均為20的甲、乙、丙三物質 在同
7、一熱源上加熱，溫度時間的關係圖如圖：物質比熱何者最大？。何者最小？。溫度均上升至50時，何者吸收熱量最多？。假設丙為水，則熱源每分鐘供給熱量 卡。將50的甲乙丙三種物質置於空氣中，何者最先 降溫至30？。eg2.A、B、C三質量相同金屬球，以均勻熱量加熱，如圖，比熱順序？。eg3.下表為A、B、C、D四種物質的比熱，回答下列問題：A、B、C、D各一克，上升1需要熱量最多的 。同質量的A、B、C、D，由70冷卻至20，放出熱 量最多的是 。同質量的A、B、C、D，放在陽光下曬，溫度上升最快 的是 。表中比熱的單位是 。物質種類ABCD比熱0.2170.0930.1130.031eg4.在絕熱的裝
8、置中，以同一熱源分別加熱80公克的水和 80公克的油，其加熱時間與溫度圖形如下：水80公克，在每分鐘內吸收 卡的熱量。若無熱量散失，油80公克每分鐘所吸收的熱量 於 水80公克每分鐘所吸收的熱量。（、）在6分鐘內，油吸收 卡的熱量。油的比熱是 卡/克。天天快樂 64 熱量的傳送 熱傳播的三方式：傳傳導、對流對流、輻射輻射 溫度不同的介面發生，熱量由高溫向低溫傳遞 傳導傳導:實驗實驗 1.想想看，為什麼實驗中的火柴棒會掉落？想想看，為什麼實驗中的火柴棒會掉落？2.根據你的觀察，火柴棒掉落的順序為何？根據你的觀察，火柴棒掉落的順序為何？代表什麼意義？代表什麼意義？對流對流:影片影片 1.為什麼影片
9、中的手不怕燙傷呢為什麼影片中的手不怕燙傷呢?難道他有難道他有 超能力超能力?輻射輻射:實驗實驗 1.傳導：是固體固體的主要傳播方式 傳導難易：固體 液體 氣體 傳導難易：金屬 非金屬 銀（最快）銀（最快）、銅（次之）、.高溫低溫1為何鍋子要用金屬製作？而把手卻不用金屬製作？2.同室內的木桌與鐵器，何者溫度較高？以手摸鐵器，為何 覺得鐵器較冷？3.熱量高的物體其溫度較高。（）4.為何手握冰塊，覺得手冷？為何手放入熱水，覺得手熱？常見有關傳導的實例：常見有關傳導的實例：例例1：金屬易傳熱，故：金屬易傳熱，故炒菜鍋炒菜鍋、電熨斗電熨斗等均由等均由金金 屬屬製成；木材、塑膠不易傳熱，故製成；木材、塑膠
10、不易傳熱，故鍋柄鍋柄、水、水 壺把手等均壺把手等均由木材由木材或或塑膠塑膠製成。製成。例例2：燒飯用的鍋是鐵製的，而盛飯用的桶卻多：燒飯用的鍋是鐵製的，而盛飯用的桶卻多 用木製。用木製。例例3：冬日著棉襖可以禦寒；冬日用：冬日著棉襖可以禦寒；冬日用稻草包裹花稻草包裹花 木木，可防凍死。，可防凍死。例例4：50的鐵塊與棉絮以手觸之，覺得的鐵塊與棉絮以手觸之，覺得鐵鐵較較燙燙 熱；熱；0的鐵塊與棉絮以手觸之，覺得的鐵塊與棉絮以手觸之，覺得鐵塊鐵塊 較較冷冷。2.對流：是流體（液體、氣體液體、氣體）的傳播方式 熱流向上熱流向上（密度小輕），冷流向下冷流向下（密度大重）eg.煙囪在上方 暖壁爐在下 冷
11、氣機在上方 燒開水在底部 白天，風由海面吹向陸地(海風)夜晚，風由陸地吹向海面(陸風)何者溫度高？何者對流圖示是正確的？常見有關對流的實例：常見有關對流的實例：例例1：冬天睡覺時蓋棉被，主要是防止棉被：冬天睡覺時蓋棉被，主要是防止棉被 內外空氣的內外空氣的 而保持體溫。而保持體溫。例例2：喝熱水時，若嫌其太熱，常用口吹：喝熱水時，若嫌其太熱，常用口吹 氣，因為吹氣時，鄰近空氣發生對流氣，因為吹氣時，鄰近空氣發生對流 ，把熱水的熱帶走，而使熱水易冷卻。，把熱水的熱帶走，而使熱水易冷卻。例例3：失火的地方，常有風助火勢；濱海地：失火的地方，常有風助火勢；濱海地 區，夏日白天常吹區，夏日白天常吹 ，
12、晚上常，晚上常 吹吹 。對流對流海風海風陸風陸風3.輻射：不需介質不需介質的熱傳播方式，eg.太陽光 白色或光滑物體，容易反射輻射熱，不易吸 收或放出輻射熱 黑色或粗糙物體，容易吸收或放出輻射熱，不易反射輻射熱 白色易反射；黑色易吸收何者溫度高？左右空氣，一邊塗黑色柱如何移動？輻射的實例：輻射的實例：例例1：夏天在樹蔭下或撐傘可以擋住太陽的：夏天在樹蔭下或撐傘可以擋住太陽的 熱，故較涼爽。熱，故較涼爽。例例2：冬天穿深色衣服在陽光下易吸熱覺得暖：冬天穿深色衣服在陽光下易吸熱覺得暖 和；夏天穿白色衣服因不易吸熱而較涼爽。和；夏天穿白色衣服因不易吸熱而較涼爽。例例3：銅製開水壺表面磨光但底部粗糙，
13、因底部：銅製開水壺表面磨光但底部粗糙，因底部 粗糙易粗糙易 ，表面磨光易，表面磨光易 壺內之壺內之 熱量，使熱不易發散。熱量，使熱不易發散。例例4：高空離日較近，但氣溫卻反而低？因太陽：高空離日較近，但氣溫卻反而低？因太陽 輻射熱透過空氣，空氣難吸熱，但靠近地輻射熱透過空氣，空氣難吸熱，但靠近地 面處，地表反射及吸收太陽之熱，使地面面處，地表反射及吸收太陽之熱，使地面 的氣溫較高空熱。的氣溫較高空熱。吸熱吸熱反射反射輻射輻射 熱傳播應用：保溫瓶構造 1.軟木塞、不易導熱的支架及真空夾層 防止熱的傳導傳導 2.真空夾層 防止熱的對流對流 3.真空夾層兩壁鍍銀鍍銀 防止熱的輻射輻射1保溫瓶中的真空
14、夾層的功能有哪些？2.請說明燜燒鍋如何使用？並思考它為何能將食物煮熟？3.為何夏天常穿著白或淺色服裝？冬天常穿著黑暗色服裝？Q 小問題65 熱對物質的作用熱對物質的作用一、熱與物質的狀態變化一、熱與物質的狀態變化二、物質的熱漲冷縮二、物質的熱漲冷縮三、熱與化學變化三、熱與化學變化四、熱對環境的影響四、熱對環境的影響 1.狀態狀態改變 只是三態間的變化只是三態間的變化（分子距離改變）eg.體積膨脹、熔化、沸騰.2.物質組成組成發生改變改變 產生新的物質 eg.乾玉米受熱變成爆米花、米煮成飯 硫酸銅晶體 熱量 無水硫酸銅 水 -吸熱吸熱反應 （藍色）（白色）無水硫酸銅水 硫酸銅溶液熱量 -放熱放熱
15、反應 （白色）（藍色）(二二)改變狀態的方法改變狀態的方法1.改變溫度改變溫度2.改變改變 實例實例1.(快鍋快鍋)：即利用鍋內壓力加即利用鍋內壓力加 大，水沸點增高而大，水沸點增高而 使食物易煮熟。使食物易煮熟。2.家用桶裝瓦斯家用桶裝瓦斯 (液化石油氣液化石油氣):利用高壓使利用高壓使 石油氣液化，以方便裝運。石油氣液化，以方便裝運。壓力鍋壓力鍋壓力壓力 3.熱脹冷縮熱脹冷縮：大部分物質不論是處於固態、液態或氣態，受熱後體積會膨脹變大 eg.鐵軌、路面要留有空隙，而油管不能成筆直形狀，溫度計中加入酒精或水銀來當作測溫液體，都是根據這個道理 4.蒸發與擴散蒸發與擴散 蒸發:高溫時，液體蒸發較
16、低溫時明顯。因為高溫水分子的運動速度會加快運動速度會加快，表面表面的水分子較容易脫離水面，而變成水蒸氣。擴散:物質從高濃度高濃度慢慢地向四周低濃度低濃度分散開來的現象。因高溫水分子更容易撞擊墨水分子，使墨水散開或進入墨水分子間的空隙而與墨水混合。1.熱脹冷縮的例外：熱脹冷縮的例外：04的水的水。2.日常生活中熱脹冷縮的例子日常生活中熱脹冷縮的例子 電鍋電鍋自動開關為自動開關為鋁銅雙金屬片鋁銅雙金屬片開關，鋁膨脹開關，鋁膨脹收縮較明顯，受熱時向銅一側彎曲，冷卻時收縮較明顯，受熱時向銅一側彎曲，冷卻時向鋁一側彎曲。向鋁一側彎曲。一般玻璃受熱膨脹較大而易破裂，耐熱玻璃一般玻璃受熱膨脹較大而易破裂，耐
17、熱玻璃因膨脹量較小而不易破裂。因膨脹量較小而不易破裂。鐵軌銜接處鐵軌銜接處、橋樑接縫橋樑接縫要預留伸縮縫，要預留伸縮縫，水泥水泥地要切割凹槽地要切割凹槽等，都是避免冬、夏兩季因氣等，都是避免冬、夏兩季因氣溫變化，熱脹冷縮而造成損壞。溫變化，熱脹冷縮而造成損壞。氣體氣體受熱膨脹情形受熱膨脹情形最明顯最明顯，液體其次，固體變，液體其次，固體變化量最小。化量最小。岩石岩石因季節、晝夜溫度的變化，因季節、晝夜溫度的變化，也會熱脹冷縮也會熱脹冷縮而破裂崩解，稱為物理而破裂崩解，稱為物理風化風化。【想一想】【想一想】中空的鐵環加熱後，中空的直徑變大或變小？中空的鐵環加熱後，中空的直徑變大或變小？將凹陷的乒
18、乓球放入熱水中，乒乓球會恢復原將凹陷的乒乓球放入熱水中，乒乓球會恢復原狀，為什麼？狀，為什麼？將滾燙的開水倒入玻璃杯，有時玻璃杯會破裂，將滾燙的開水倒入玻璃杯，有時玻璃杯會破裂，為什麼？為什麼？粒子觀點物質的三態分類粒子圖示運動性分子距離體積形狀固體固定不動 極小（分子間 引力最強）一定體積固定液體在容器內群體的自由活動 中等（分子間 引力中等）一定體積隨容器 改變氣態脫離群體單獨散佈於空間中 極大（分子間 引力最弱）隨容器 改變隨容器 改變物質的三態圖示二固體表面的粒子排列eg.如右上圖的變化是 變化：狀態：甲是 ；乙是 ；丙是 。投影片 26 甲變化至丙的過程為 ；乙變化至甲的過程為 。吸
19、熱過程？；放熱過程？。粒子間距離最小的是 ；粒子間運動最自由的是 。三、熱與化學變化三、熱與化學變化化學變化常伴隨化學變化常伴隨 的進出的進出 反應反應：肉被烤熟，硫酸銅晶體變為：肉被烤熟，硫酸銅晶體變為白色硫酸銅粉末，硝酸鉀溶於水。白色硫酸銅粉末，硝酸鉀溶於水。反應反應：酒精燈燃燒，白色硫酸銅粉：酒精燈燃燒，白色硫酸銅粉末溶於水，鹽酸、硫酸、氫氧化鈉溶於水。末溶於水，鹽酸、硫酸、氫氧化鈉溶於水。能量能量吸熱吸熱放熱放熱四、熱對環境的影響四、熱對環境的影響1.是地球最主要的熱源，孕育了地球上是地球最主要的熱源，孕育了地球上所有的生物。太陽的熱可藉由自然的調節，維所有的生物。太陽的熱可藉由自然的
20、調節，維持地球環境生態系的恆定。持地球環境生態系的恆定。2.人類的影響人類的影響 ：工業排放的熱水，：工業排放的熱水，流入海洋中可能使魚蝦難以生存，流入海洋中可能使魚蝦難以生存，且影響海洋的生態。且影響海洋的生態。核能電廠排水溫度過高，導致珊瑚白化。核能電廠排水溫度過高，導致珊瑚白化。冷氣機的普及，把室內的的熱排放到室外，使冷氣機的普及，把室內的的熱排放到室外，使室外的溫度升高。室外的溫度升高。太陽太陽熱污染熱污染 溫室效應：大氣中溫室效應：大氣中 含量增加，陽含量增加，陽 光輻射到地球的熱量，積聚在地球，而導致全光輻射到地球的熱量，積聚在地球，而導致全 球氣溫球氣溫上升，海水面因冰山熔化而升高，陸地減少。上升，海水面因冰山熔化而升高，陸地減少。溫室效應增強，會影響氣候變化與生物分布溫室效應增強，會影響氣候變化與生物分布，影響生態影響生態的食物鏈。的食物鏈。【想一想】【想一想】1997年主要工業國在日本簽署京都議定書，其目年主要工業國在日本簽署京都議定書，其目的為何？對我們有何影響？的為何？對我們有何影響？試由地球村的觀點談溫室效應的防治。試由地球村的觀點談溫室效應的防治。如何改善冷氣機的熱污染？如何改善冷氣機的熱污染？二氧化碳二氧化碳40 结束语结束语
