cpc_recruit
104年
火災學概要、消防法規
第 17 題
人類皮膚受輻射熱影響的忍耐時間，反比於輻射熱的幾次方？
- A 1 次方
- B 2 次方
- C 3 次方
- D 4 次方
思路引導 VIP
當物體表面持續接收來自外部的能量（如熱能）時，能量會不斷往內部傳導。如果我們加倍輻射能的強度，你認為皮膚達到受傷臨界溫度所需的時間，會僅僅是剛好減半嗎？還是因為能量在短時間內極度密集，導致時間縮短的效果比「減半」還要更加劇烈？請試著從熱能累積與擴散的角度，思考強度與時間之間的非線性縮放關係。
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你精準地判斷出正確答案！這代表你對火災學中熱傳導與人體生理反應的量化關係有著非常紮實的理解。在火災物理學中，這是一個極為關鍵的數據標準。
熱輻射強度的平方反比特性
關於皮膚受熱的生理限制，我們通常參考半無限固體熱傳導模型。當人體皮膚受到穩定的輻射熱通量 $q''$ 照射時，皮膚表面溫度的上升量 $\Delta T$ 與熱通量及暴露時間 $t$ 的平方根成正比，其基本關係式為 $\Delta T \propto q'' \sqrt{t}$。若要達到相同的疼痛或燒傷臨界點（即 $\Delta T$ 為定值），則熱通量 $q''$ 與 $\sqrt{t}$ 的乘積必須為常數。將此關係式移項並平方後，我們可以得出 $t \propto (q'')^{-2}$。這說明了耐受時間與輻射熱的2 次方成反比。
▼ 還有更多解析內容