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102年
[環工] 環化及環微、廢棄物清理工程
第 25 題
目前常應用在廢輪胎資源回收的超低溫裂碎分解法，下列溫度條件之設定何者正確？
- A -103℃
- B -53℃
- C 123°K
- D 273°K
思路引導 VIP
若要將一條極具彈性的橡膠帶，像玻璃杯摔在地上那樣「粉碎」，我們必須改變它的物理狀態。請思考：在熱力學中，當我們要把物體的分子熱運動降到極低時，通常會使用哪種溫標單位來描述這種接近物理極限的狀態？
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太棒了！你能準確選出 (C) 123 K，這代表你對廢棄物處理的物理特性掌握得非常扎實。
橡膠的脆化與玻璃轉移溫度
這道題目的核心觀念在於玻璃轉移溫度（Glass Transition Temperature, $T_g$）。廢輪胎的主要成分是彈性體橡膠，在常溫下具有極強的韌性與彈性，難以直接破碎。然而，當環境溫度降至 $T_g$ 以下時（橡膠通常低於 $-70^\circ\text{C}$），材料會從「彈性態」轉變為「玻璃態」，變得像陶瓷或玻璃一樣脆弱。在實務上，超低溫裂碎法常利用液氮冷卻，將溫度控制在 $-130^\circ\text{C}$ 至 $-150^\circ\text{C}$ 之間，而 $123\text{ K}$ 換算後約為 $-150^\circ\text{C}$，正是極佳的作業溫度。
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