民國101年 第2梯次 化工乙級 學科
第30題
已知卡諾循環( C a r n o t c y c l e ) 在100 °C與200 °C之間操作,若其在高溫處吸熱100 k J,則功( W o r k )…
題目
已知卡諾循環( C a r n o t c y c l e ) 在100 °C與200 °C之間操作,若其在高溫處吸熱100 k J,則功( W o r k ) 為
- (1) 50 k J
- (2) - 50 k J
- (3) - 21 k J
- (4) 21 k J
官方答案
(4) 21 k J
解析
卡諾循環的熱效率只與高低溫熱源的絕對溫度有關：η＝1－T_C/T_H。先換算絕對溫度，T_H＝200＋273＝473 K，T_C＝100＋273＝373 K，故 η＝1－373/473＝100/473≈0.2114，即約 21.1%。高溫處吸熱 Q_H＝100 kJ，對外所作淨功 W＝η×Q_H＝0.2114×100≈21 kJ。若誤用攝氏溫度直接相除會得到 1－100/200＝0.5，因而錯答 50 kJ，這是本題最常見的陷阱；熱機對外作功為正值，故取 21 kJ。
AI 參考解析（推得答案已與官方答案比對一致），非官方公告內容，僅供備考參考。