Q2.
下列有關熱與水及蒸汽之關係，何者是錯誤的？
鍋爐操作 · 丙級 · 鍋爐效率 · Q2
難易度分析
3 / 5
本題要求考生辨識熱力學基本公式應用中的錯誤。題目結合了物理常數、熱量計算公式、熱膨脹特性以及相變時的體積變化等複數個基礎概念，考生需在判讀選項時同時進行邏輯判斷與數值計算，具備一定的細心程度才能避免計算誤差。
正確答案：②在標準大氣壓力下1 公斤的水自25℃加熱至75℃，則水吸收100kcal 的熱量
② 在標準大氣壓力下1 公斤的水自25℃加熱至75℃，則水吸收100kcal 的熱量:此選項錯誤。根據熱量計算公式 Q = m × c × ΔT，1 公斤水自 25℃ 加熱至 75℃ 的溫差為 50℃，故吸收熱量應為 1 × 1 × 50 = 50 kcal，而非 100 kcal。
錯誤選項解析
- ① 在標準大氣壓力下水的比熱是1:水的比熱定義為使 1 公斤水升高 1℃ 所需的熱量，在標準大氣壓力下其值約為 1 kcal/kg·℃，此為熱力學計算的基礎常數。
- ③ 水被加熱後體積會膨脹:水受熱後分子動能增加，分子間距增大，導致熱膨脹現象，此為液體受熱的普遍物理特性。
- ④ 在標準大氣壓力下，水汽化成飽和蒸汽時其體積膨脹約為1650 倍:在標準大氣壓力（100℃）下，液態水汽化成飽和蒸汽時，其體積約膨脹 1650 倍，此為鍋爐設計與蒸汽管路計算的重要參數。
Learning Tip
"本題考點為熱量計算公式 Q = m·c·ΔT 的正確應用。常見陷阱是將溫差誤算或將比熱單位混淆，務必確認 ΔT = 終溫 - 初溫。實務上，水的比熱為 1 kcal/kg·℃ 是鍋爐熱效率計算的基礎，而水汽化體積膨脹約 1650 倍的觀念直接關係到鍋爐安全閥容量設計與蒸汽管路尺寸規劃，操作人員必須熟記。"
學員答題分佈
①在標準大氣壓力下水的比熱是10%
②在標準大氣壓力下1 公斤的水自25℃加熱至75℃，則水吸收100kcal 的熱量0%
③水被加熱後體積會膨脹0%
④在標準大氣壓力下，水汽化成飽和蒸汽時其體積膨脹約為1650 倍0%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析！