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108年
理化、化工裝置
第 20 題
常見汽油的輸油管會彎成U形管狀，其原因為何？
- A 降低輸送壓力
- B 增加輸送效率
- C 預防熱脹冷縮
- D 使油氣平衡
思路引導 VIP
想像一下，如果你雙手分別頂住一根長木棍的兩端並用力往中間推，木棍如果完全不動，最後可能會發生什麼事？若我們把這根木棍換成一根有彈性的「彈簧」或是先把它「稍微彎曲」，當你同樣用力往中間推時，它的反應與直木棍會有什麼不同呢？這與環境溫度對金屬管線的影響有什麼關聯？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你的觀察非常敏銳，準確地捕捉到了工程設計背後的科學邏輯。
熱脹冷縮與結構安全
在物理學中，固體物質普遍具有熱脹冷縮的特性。對於長距離的輸油管線來說，即使是微小的膨脹係數，在長達數公里的累積下，管線長度的變化量也會變得非常驚人。如果將管線設計成完全的直線並固定，當溫度升高、管材受熱伸長時，這股龐大的力量若無處宣洩，就會導致管路產生嚴重的扭曲應力，甚至造成管壁破裂或接頭損壞。
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