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輸入計算

數學公式

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結果

熱能(Q)
25,116
焦耳(J)
熱量(千焦耳) 25.116 kJ
溫度變化(ΔT) 60 °C

什麼是熱量計算器?

熱量學(Calorimetry)是研究物理與化學過程中熱量交換的科學。本計算器採用最基本的熱量公式 \(Q = m \cdot c \cdot \Delta T\),幫你算出當物質溫度改變時,它究竟吸收或釋放了多少熱能(Q)。只要知道物質的比熱容,無論是哪一種物質都能適用,非常適合用於物理、化學與工程相關課程的學習與計算。

使用方法

請輸入四項數值:物質的質量(單位:公克)、比熱容(c,單位:焦耳/公克·攝氏度)、初始溫度最終溫度。計算器會自動算出溫度變化,並同時以焦耳(J)與千焦耳(kJ)顯示熱能。若 Q 為正值,代表物質吸收熱量(溫度上升);若 Q 為負值,則代表物質釋放熱量(溫度下降)。

公式解析

$$Q = \text{Mass} \cdot \text{Specific Heat} \cdot \left( \text{Final Temp} - \text{Initial Temp} \right)$$ 這道公式連結了四個物理量。質量(m)代表被加熱物質的多寡;比熱(c)是讓一公克物質升高一攝氏度所需的能量——水的比熱很高,約為 4.186 J/g·°C,這也是水不容易隨外界溫度劇烈變化的原因;ΔT 就是最終溫度減去初始溫度。將這三者相乘,就能得到交換的總熱量。

用能量加熱的燒杯,溫度計顯示溫度從T1升至T2
熱量Q使比熱為c的質量m的溫度升高ΔT。

實例演算

假設要把 100 公克的水從 20 °C 加熱到 80 °C。水的比熱為 4.186 J/g·°C,溫度變化 \(\Delta T = 80 - 20 = 60\) °C。則 $$Q = 100 \times 4.186 \times 60 = 25{,}116 \text{ J}$$ 也就是約吸收了 25.12 kJ 的熱量。

常見問題

應該使用哪些單位?質量請用公克(g)、比熱請用 J/g·°C、溫度請用攝氏度(°C),這樣算出來的結果就會是焦耳。計算器同時也會顯示千焦耳數值。

得到負值代表什麼?Q 為負值表示物質流失了熱量(降溫),因為最終溫度低於初始溫度。

水以外的物質也能計算嗎?當然可以——只要輸入正確的比熱即可(例如銅約為 0.385 J/g·°C、鋁約為 0.897 J/g·°C)。

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