題目
某純物質的溫度與加熱時間之關係如右圖所示(曲線先上升 → 第一條水平線 → 再上升 → 第二條水平線(甲),
其溫度為 X),若加熱過程中不考慮蒸發現象及熱量散失,則下列敘述何者正確?
- (A) 此純物質是從液態開始加熱
- (B) 此純物質固態時的比熱大於液態 ← 我選的
- (C) X 為此純物質的凝結點 ← 正確答案
- (D) 第二條水平線(甲)為固氣共存
我的答案:(B)斜率與比熱的關係記反了
正確答案:(C)X 是沸點,也就是凝結點
錯在哪裡
關鍵錯誤:把「斜率陡」誤以為是「比熱大」。
關係其實是相反的:
斜率陡 = 加一點熱溫度就衝很高 = 很容易升溫 = 比熱小
斜率緩 = 加很多熱溫度才升一點 = 很難升溫 = 比熱大
圖中第一段(固態)比第二段(液態)陡,
所以固態的比熱比液態「小」,(B) 說反了。
至於 (C):X 是第二條水平線的溫度,也就是沸點。
而沸點與凝結點是同一個溫度——液體在這個溫度沸騰變成氣體,
氣體也在這個溫度凝結變回液體。所以 (C) 正確。
(注意分辨:凝固點 = 熔點,是第一條水平線;
凝結點 = 沸點,是第二條水平線。差一個字,位置完全不同。)
正確解法
Step 1 先看出「有兩條水平線」代表什麼
純物質的加熱曲線中,
每一條水平線代表一次狀態變化(此時吸熱但溫度不變)。
出現
兩條水平線 → 經歷了
兩次變化 → 一定是
固態→
熔化(第一條水平線=熔點)→
液態→
沸騰(第二條水平線=沸點 X)→
氣態
所以是從「固態」開始加熱,(A) 錯。
Step 2 判斷 (B):用斜率比較比熱
同樣的加熱器,每秒供給的熱量固定。由 Q = m c ΔT 可得
ΔT = Q ÷ (m × c) → c 越大,ΔT 越小(線越平)
| 圖上的線段 | 狀態 | 斜率 | 比熱 |
| 第一段上升 | 固態 | 較陡 | 較小 |
| 第二段上升 | 液態 | 較緩 | 較大 |
固態比熱
小於 液態 →
(B) 錯。
Step 3 判斷 (C):X 是什麼溫度?
X 對應的是第二條水平線(甲)的溫度 → 這是沸點。
而沸點 = 凝結點(同一個溫度,只是方向相反):
液 →(吸熱)→ 氣:沸騰,發生在沸點
氣 →(放熱)→ 液:凝結,發生在凝結點
兩者數值相同,所以說 X 是「凝結點」正確 ✓
Step 4 判斷 (D)
第二條水平線是沸騰過程,此時是液態與氣態共存,不是「固氣共存」。(D) 錯。
(固氣共存出現在「昇華」,那是固態直接變氣態,中間不會有液態,
加熱曲線上只會有一條水平線。)
加熱曲線的完整讀法
| 圖上部位 | 狀態 | 溫度 | 吸收的熱用在哪 |
| 第 1 段斜線 | 固態 | 上升 | 升高溫度 |
| 第 1 條水平線 | 固液共存 | 熔點(=凝固點) | 熔化(破壞固體結構) |
| 第 2 段斜線 | 液態 | 上升 | 升高溫度 |
| 第 2 條水平線(甲) | 液氣共存 | 沸點(=凝結點)= X | 汽化(讓分子脫離液面) |
| 第 3 段斜線 | 氣態 | 上升 | 升高溫度 |
要記住的觀念
- 核心口訣:「陡的比熱小,平的比熱大」。
因為比熱大=難升溫=線比較平。這條在圖形題出現率極高,一定要記牢方向。
- 水平線=狀態變化中,溫度不變但「一直在吸熱」。
常見錯誤敘述是「水平線代表沒有吸收熱量」——完全錯誤,
此時吸收的熱(潛熱)用來改變狀態,不是用來升溫。
- 四個名詞不要混:
熔點 = 凝固點(固 ⇄ 液,第一條水平線);
沸點 = 凝結點(液 ⇄ 氣,第二條水平線)。
「固」對固態、「結」對氣態,各差一個字。
- 純物質才有固定的熔點與沸點(水平線是平的)。
若是混合物,變化過程中溫度會持續變動,畫不出水平線——
「有沒有水平線」是判斷純物質或混合物的方法。
- 數水平線的條數就知道從哪一態開始:
有兩條→從固態開始;只有一條→從液態開始(或發生昇華)。
- 圖形題先在圖上標註再看選項。
把「固/熔/液/沸/氣」五個字直接寫在圖的五個部位上,
四個選項就能一眼判完。
類題自我檢測
右圖為某物質的加熱曲線,已知其在 AB 段為固態、BC 段為水平線、CD 段為液態。
若 AB 段的斜率大於 CD 段,下列敘述何者錯誤?
(A) B 點的溫度為此物質的熔點
(B) BC 段時物質未吸收熱量
(C) 此物質固態的比熱小於液態
(D) BC 段為固液共存狀態
看解答
(B) 錯誤。BC 段持續吸收熱量,只是這些熱全部用來熔化固體(破壞固態結構),
沒有用來提高溫度,所以溫度計讀數不變。「溫度不變」不等於「沒吸熱」。
(A)(D) 正確:水平線就是熔化過程,溫度為熔點,此時固液共存。
(C) 正確:AB(固態)斜率大 → 固態比熱小。
這正是本題 (B) 選項考的同一條規則。
我的原始作答
這題有兩個獨立的觀念要同時掌握:斜率與比熱的反比關係,以及凝固點與凝結點的差別。
建議動作:拿到加熱曲線圖,先在五個部位寫上「固/熔/液/沸/氣」,
並在兩段斜線旁標「陡→比熱小」「緩→比熱大」。
標完之後四個選項幾乎是用看的就能判完。
複習標記
看完這一頁順手標一下,紀錄會同步到總覽頁——
標「有把握」的會被劃掉,標「有疑問」的會被標成琥珀色,可以用「只看有疑問的」單獨叫出來。
再按一次同一顆按鈕就取消。紀錄存在這台裝置的瀏覽器裡。
還沒標記