Q_L為低溫熱貯存器，Q_H為高溫熱貯存器，有關於熱機、冷凍機、熱泵的描述何者為正確？
A熱機效率 正確答案
B冷凍機性能係數 正確答案
C熱泵性能係數 正確答案
D正確答案
E熱效率最高的熱機為卡諾機正確答案
答案與詳解
A、B、C、D、E
正確答案
熱機效率、冷凍機COP、熱泵COP的基本公式全部正確，且COP_HP = COP_R + 1，卡諾機是理論最高效率熱機，五個選項全部正確。
為什麼答案是 A、B、C、D、E
熱機效率 η_th = W/Q_H，而 W = Q_H - Q_L，故 η_th = (Q_H - Q_L)/Q_H，正確。
考點：熱機效率定義考點：冷凍機COP定義考點：熱泵COP定義考點：COP_HP與COP_R關係
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完整詳解
Pro · 無限重點 熱機效率、冷凍機COP、熱泵COP的基本公式全部正確，且COP_HP = COP_R + 1，卡諾機是理論最高效率熱機，五個選項全部正確。
秒殺技巧
這五個公式是熱力學第二定律最基本的定義式，全部來自能量守恆 W = Q_H - Q_L，代入驗算每個選項均成立，答案為ABCDE。逐選項分析
A熱機效率定義✓ 正確
熱機效率 η_th = W/Q_H，而 W = Q_H - Q_L，故 η_th = (Q_H - Q_L)/Q_H，正確。
B冷凍機COP定義✓ 正確
冷凍機目的是從低溫端吸熱 Q_L，所需功 W = Q_H - Q_L，故 COP_R = Q_L / (Q_H - Q_L)，正確。
C熱泵COP定義✓ 正確
熱泵目的是向高溫端放熱 Q_H，所需功 W = Q_H - Q_L，故 COP_HP = Q_H / (Q_H - Q_L)，正確。
DCOP_HP與COP_R關係✓ 正確
COP_HP - COP_R = Q_H/(Q_H-Q_L) - Q_L/(Q_H-Q_L) = (Q_H-Q_L)/(Q_H-Q_L) = 1，恆成立，正確。
E卡諾定理最高效率✓ 正確
卡諾定理指出，在相同高低溫熱源之間工作的所有熱機中，可逆卡諾機效率最高，η_Carnot = 1 - T_L/T_H，正確。
熱機 / 冷凍機 / 熱泵 核心公式對照
| 裝置 | 目的輸出 | 性能公式 | 能量守恆關係 |
|---|---|---|---|
| 熱機 | 功 W | η = W/Q_H = (Q_H-Q_L)/Q_H | W = Q_H - Q_L |
| 冷凍機 | 吸熱 Q_L | COP_R = Q_L/W = Q_L/(Q_H-Q_L) | W = Q_H - Q_L |
| 熱泵 | 放熱 Q_H | COP_HP = Q_H/W = Q_H/(Q_H-Q_L) | W = Q_H - Q_L |
| 關係式 | — | COP_HP = COP_R + 1 | 恆成立，與工質無關 |
陷阱提醒
最常見錯誤：分子搞反，把冷凍機寫成 Q_H/(Q_H-Q_L)，熱泵寫成 Q_L/(Q_H-Q_L)。記憶口訣：「誰是目的誰當分子」——冷凍機要冷(Q_L)、熱泵要暖(Q_H)，分子就跟著目的走。