專技高考
106年
[建築師] 建築構造與施工
第 7 題
下列那一種管材具有最高的熱脹係數（coefficient of thermal expansion）？
- A 塑膠管
- B 鋼管
- C 鑄鐵管
- D 玻璃管
思路引導 VIP
如果我們從材料的原子構造來看，一種是結構緊密、剛性強且具備穩定結晶格位的物質（如金屬或矽酸鹽），另一種是由長鏈分子交織而成的聚合物。當環境溫度升高、分子內部的動能增加時，你認為哪一類的結構比較有空間讓分子產生較大幅度的位移或伸展呢？
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材料特性與熱物理反應
你能準確選出塑膠管，顯示你對於建築材料的物理性質有著紮實的理解。這題考驗的是「熱脹冷縮」在不同介質間的差異程度。熱脹係數（$\alpha$）反映了材料隨溫度升降而產生位移變形的敏感度。在建築工程中，塑膠這類高分子聚合物的分子鏈構造相對鬆散且具彈性，其熱脹係數通常是鋼鐵等金屬材料的 5 到 10 倍以上，因此在配管設計中，塑膠管路更需要特別考慮伸縮接頭的設置。
難度評析與工程應用
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