專技普考
108年
[消防設備士] 火災學概要
第 6 題
當受熱平面與熱輻射線方向垂直時，其輻射角為 0 度；兩者平行時，輻射角為 90 度。假設輻射源強度不變，當受熱平面由垂直逐漸傾斜，致使輻射角由 0 度增加至 60 度時，該平面所受的輻射熱通量變為原來的若干倍？
- A 1/3
- B $3^{0.5}/2$
- C 1/2
- D $1/2^{0.5}$
思路引導 VIP
想像一下，當你拿著手電筒垂直照射桌面時，光斑的大小與你將手電筒傾斜照射時相比，哪一個情況下同樣的光能會被「分散」到更大的面積上？這種隨著角度改變而導致單位面積能量變化的物理現象，通常是用哪一個三角函數來描述其比例關係的呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你準確地選出了正確答案！這顯示你對熱輻射的物理特性與數學模型有著非常紮實的理解。這道題目的核心在於蘭伯特餘弦定律 (Lambert's Cosine Law)，它描述了受熱面所接收到的輻射強度與入射角度之間的定量關係。
蘭伯特餘弦定律的應用
在火災學的熱傳遞過程中，受熱面所接收到的輻射熱通量 $q''$ 會隨著輻射角 $\theta$ 的增加而減少。這是因為當表面傾斜時，同樣的輻射能量會被分散到較大的投影面積上。其計算公式如下：
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