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國中教甄|理化理化109 年第 72 題單選題

A small object of mass m at 100℃ is placed into an equal mass of water at 0℃ in a calorimeter. The specific heat of the object is half that of the water. Assuming there are no energy transfer to the environment or to the calorimeter, the final equilibrium temperature of the object plus water will be \_\_\_\_\_\_.

A25℃
B33℃正確答案
C50℃
D67℃
答案與詳解
B
正確答案
物體比熱是水的一半,等質量下其熱容量較小,平衡溫度會較靠近水的初溫 0℃,計算得約 33℃。

逐選項解析

A25℃✕ 錯誤
25℃不符合能量守恆的熱平衡計算;若以熱容量比例正確分配 100℃ 的溫差,不會得到 25℃。
B33℃✓ 正確
物體比熱為水的一半,等質量時物體熱容量為水的一半。熱平衡時物體降溫幅度是水升溫幅度的 2 倍,因此水從 0℃ 上升約 33.3℃,平衡溫度約 33℃。
C50℃✕ 易錯陷阱
D67℃✕ 易錯陷阱

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