一般警察人員考試四等考試-消防警察人員類別普通物理學概要與普通化學概要105 年第 14 題單選題
一理想卡諾熱機在 77∘C 與 327∘C 之間運轉，在每次循環過程中，熱機可對外作功 10 kJ。問在每次循環中，熱機須自高溫 327∘C 之熱庫吸收多少熱量？
A34 kJ
B27 kJ
C24 kJ正確答案
D21 kJ
C正確答案
卡諾熱機效率公式為 e = 1 - (T_L / T_H) = W / Q_H，解題關鍵是務必將攝氏溫度先換算為絕對溫度 (K) 再代入計算。
為什麼答案是 C
正確。先將溫度轉為絕對溫度 (600K 與 350K)，算出效率為 5/12。再利用作功 W=10kJ 除以效率，得到高溫熱庫吸熱 Q_H = 24kJ。
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完整詳解
Pro · 無限重點 卡諾熱機效率公式為 e = 1 - (T_L / T_H) = W / Q_H，解題關鍵是務必將攝氏溫度先換算為絕對溫度 (K) 再代入計算。
T_H = 327+273 = 600K，T_L = 77+273 = 350K。效率 e = 1 - (350/600) = 5/12。又 e = W / Q_H，故 5/12 = 10 / Q_H，解得 Q_H = 24 kJ。
逐選項分析
A✕
計算錯誤。未能正確應用卡諾熱機效率公式或溫度換算錯誤，導致求得錯誤的吸熱量。
B✕
計算錯誤。未能正確應用卡諾熱機效率公式或溫度換算錯誤，導致求得錯誤的吸熱量。
C✓ 正確
正確。先將溫度轉為絕對溫度 (600K 與 350K)，算出效率為 5/12。再利用作功 W=10kJ 除以效率，得到高溫熱庫吸熱 Q_H = 24kJ。
D✕
計算錯誤。未能正確應用卡諾熱機效率公式或溫度換算錯誤，導致求得錯誤的吸熱量。
卡諾熱機核心公式與物理量
| 物理量 | 符號 | 公式/定義 | 單位/備註 |
|---|
| 熱機效率 | e | e = W / Q_H = 1 - (T_L / T_H) | 無因次 (0 < e < 1) |
| 高溫熱庫溫度 | T_H | T_H = °C + 273 | 絕對溫度 (K) |
| 低溫熱庫溫度 | T_L | T_L = °C + 273 | 絕對溫度 (K) |
| 對外作功 | W | W = Q_H - Q_L | 焦耳 (J) 或 kJ |
物理考題中最常見的陷阱就是給定攝氏溫度 (°C)。在所有熱力學公式（如理想氣體方程式、卡諾熱機效率）中，溫度 T 必須使用絕對溫度 (Kelvin)。若直接將 77 和 327 代入計算，會得到完全錯誤的答案。 
