物理科筆記:康乃爾筆記法範本

課題: 熱學 (一)

日期: 2025年10月16日

  • 1. 溫度: 反映物體內分子平均動能的標誌。
  • 2. 內能: 物體內所有分子的總動能 + 總勢能的總和。
    • 溫度升,平均K.E.升,內能 (U) 升。
    • 質量/粒子數目多,內能 (U) 也較高。
  • 3. 熱:溫度差異而轉移的能量。單位:焦耳 (J)。
  • 1. 傳導: 主要在固體,靠粒子碰撞或自由電子傳遞能量。
  • 2. 對流: 只在流體 (液/氣)。流體受熱膨脹,密度減小而上升,冷的流體密度大而下降,形成「對流」。
  • 3. 輻射: 不需介質 (可在真空),透過電磁波 (紅外線) 傳遞能量。

比熱容量 (c)

  • 定義:使 1 kg 物質,溫度上升 1 K (或 $1^\circ\text{C}$) 所需的能量。
  • 單位:$\text{J kg}^{-1} \text{K}^{-1}$ 或 $\text{J kg}^{-1} {^\circ\text{C}}^{-1}$。
  • 公式:$Q = mc\Delta T$
  • 應用:水的 c 很高 (約 4200),代表它「難熱難冷」,適合做冷卻劑。

比潛熱 (l)

  • 定義:溫度不變下,使 1 kg 物質改變物態所需的能量。
  • 公式:$Q = ml$
  • 種類:熔解比潛熱 ($l_f$) 和 汽化比潛熱 ($l_v$) 。
  • 重點:在熔解和沸騰時,物質不斷吸熱,但溫度保持不變!能量用於改變分子間的勢能。