115學測自然 第17題 詳解

絕對溫度・比值 · 單選 · 題目出處：115 學年度學科能力測驗 自然考科（大學入學考試中心）

逐步解析

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   看懂考點

   這題不是直接比攝氏溫度，而是比氣體分子的平均動能。題目已知平均動能 $\propto$ 克氏溫度，也就是絕對溫度 $T(\text{K})$。所以要先把月球日間與夜間的攝氏溫度，分別換成開爾文，再求比值。
2. 2

   把月球溫度換成 K

   月球日間溫度是 $121^\circ\text{C}$，換算成絕對溫度為 $121+273=394\text{ K}$。月球夜間溫度是 $-133^\circ\text{C}$，換算成絕對溫度為 $-133+273=140\text{ K}$。
3. 3

   建立動能比值

   因為平均動能與絕對溫度成正比，所以日間與夜間的平均動能比為 $\dfrac{394}{140}$。這就是題目要的倍數。
4. 4

   逐一判析選項

   (A) $31/23$：這是地球日夜的攝氏溫度比，且未轉成絕對溫度，錯。
   (B) $304/296$：雖然把地球溫度換成 K 的形式，但題目問的是月球，不是地球，錯。
   (C) $121/133$：直接拿月球攝氏溫度相除，忽略了絕對溫度與負號，錯。
   (D) $394/403$：把日間轉成 K 沒錯，但夜間若由 $-133^\circ\text{C}$ 應是 $140\text{ K}$，不是 $403\text{ K}$，錯。
   (E) $394/140$：正確把月球日間與夜間都換成絕對溫度後求比值，對。
5. 5

   收束答案

   因此月球赤道處，相同氣體分子的平均動能於日間為夜間的 $\dfrac{394}{140}$ 倍，答案選 (E)。

關鍵觀念：#克氏溫度 #平均動能 #攝氏轉換