moea_joint
109年
[環工] 環化及環微、廢棄物清理工程
第 6 題
超低溫破碎(冷凍破碎)的原理是利用液態氮將溫度降至溫度攝氏幾度以下，利用該物質在該低溫時變脆的性質破碎？
- A -300 ℃
- B -200 ℃
- C -100 ℃
- D -10 ℃
思路引導 VIP
我們可以思考一下：這項技術名稱既然叫作「超低溫」，且是利用「液態氮」作為冷媒介質，那麼你可以回想一下，氮氣在常壓下要冷卻到什麼樣的低溫量級，才有可能轉變為液態並穩定存在呢？此外，在物理學的熱力學尺度上，溫度的下降是否存在一個無法跨越的底線？
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同學做得很好！你能精確鎖定正確選項，代表你對於環境工程中「物理處理」技術的物理特性有很紮實的理解，這是一個非常好的開端。
超低溫破碎與液態氮特性
這道題目的核心在於低溫破碎（Cryogenic Shredding）的物理機制。該技術主要是利用液態氮（Liquid Nitrogen, $LN_2$）極低的沸點（約 $-196^\circ\text{C}$）來與廢棄物進行熱交換。當物質（如廢橡膠、廢塑料或複合材料）的溫度驟降至約 $-200^\circ\text{C}$ 左右時，會低於其玻璃轉移溫度（$T_g$），使原本具有延展性的物質轉變為極度脆弱的狀態，如同玻璃般易碎。這不僅能節省破碎所需的動力，還能避免在破碎過程中因摩擦生熱導致物質融化或產生二次污染。
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