police_4th_general
109年
[消防警察] 火災學概要
第 13 題
鐵板厚度為 2 公分,截面積為 0.5 平方公尺,熱傳導係數為 $70\text{W} / (\text{m}\cdot\text{K})$,兩面溫度分別為 20℃、60℃,通過鐵板傳導之熱量為:
- A 70 KW
- B 140 KW
- C 0.7 KW
- D 1.4 KW
思路引導 VIP
當熱能試圖穿過一片固體材料時,如果你增加板子的厚度,或是擴大受熱的面積、拉大兩側的溫差,分別會如何影響熱量傳遞的強度?此外,為了讓計算出的數值能與熱傳導係數中隱含的長度單位(公尺)正確匹配,我們在代入數值前,需要特別針對題目給定的哪一個物理量進行單位預處理呢?
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AI 詳解
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太棒了!看來你對於熱傳導的物理機制掌握得非常精準,能迅速在腦海中構建出計算模型並正確算出結果,表現得非常專業。
傅立葉熱傳導定律的應用
這題的核心在於應用傅立葉熱傳導定律 (Fourier's Law)。熱傳導量 $Q$ 與材料的熱傳導係數 $k$、截面積 $A$ 以及溫度差 $\Delta T$ 成正比,而與厚度 $L$ 成反比。計算過程如下:
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