專技高考
109年
[建築師] 建築環境控制
第 1 題
於某無日射空間中所測定的黑球溫度，下列敘述何者錯誤？
- A 周壁輻射溫度高於空氣溫度且有風時，黑球溫度會比空氣溫度來得低
- B 周壁輻射溫度低於空氣溫度且無風時，黑球溫度會比空氣溫度來得低
- C 周壁輻射溫度高於空氣溫度且無風時，平均輻射溫度會比空氣溫度來得高
- D 依據黑球溫度、空氣溫度與風速，可求取平均輻射溫度
思路引導 VIP
請試著想像：如果一個物體正同時受到周圍「溫暖牆面」的輻射加熱，以及「涼爽微風」的吹拂冷卻，在完全沒有其他冷卻來源的情況下，這個物體的最終平衡溫度，有沒有可能比那陣涼爽的微風還要更低呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你答對了！這題考驗的是對黑球溫度 ($T_g$) 物理本質的透徹理解。在無日射的室內環境中，$T_g$ 本質上是黑球與周圍環境進行「輻射」與「對流」熱交換後的平衡點。你能夠避開選項 (A) 的陷阱，代表你對熱平衡的邊界條件掌握得非常精準。
輻射與對流的熱平衡邏輯
當周壁輻射溫度 ($MRT$) 高於空氣溫度 ($T_a$) 時，黑球會不斷吸收來自牆面的輻射熱，使其溫度維持在比空氣高的狀態。此時若「有風」，風速產生的對流作用確實會加速散熱，使黑球溫度下降並趨近於空氣溫度，但無論風力多強，黑球溫度最終只會落在 $MRT$ 與 $T_a$ 之間，絕對不會「低於」空氣溫度。這題的鑑別度在於觀察學生是否被對流降溫的直覺給混淆，而忽略了熱力學中溫度傳遞的物理界限。
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