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12 類科共用卷
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普通物理與普通化學1098單選題

驅動一可逆冷凍機的馬達產生 148 瓦的可用功率,熱庫(heat reservoir)的熱端與冷端溫度分別為 20.0℃與-5℃。對一起始溫度為 8.0℃的水,該冷凍機在 2 小時內可製造最大量的冰為多少公斤?提示:冰的融解熱 ,水的比熱

A114.6 公斤
B367 公斤
C31.2 公斤正確答案
D312 公斤
答案與詳解
C
正確答案
利用卡諾冷凍機 COP 公式求出總吸熱量,再除以水降溫與結冰所需的總熱量,即可求得冰的質量。

為什麼答案是 C

可逆冷凍機 COP = 268.15 / (293.15 - 268.15) = 10.726。2小時輸入總功 W = 148 × 7200 = 1065.6 kJ。總吸熱 Qc = 10.726 × 1065.6 = 11429.6 kJ。每公斤水結冰放熱 = 4.186×8 + 333.7 = 367.188 kJ。質量 m = 11429.6 / 367.188 ≈ 31.13 kg,最接近 31.2 公斤。

考點:單位與公式誤用考點:數值混淆考點:熱力學綜合計算考點:單位換算錯誤
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