police_4th_general
110年
[消防警察] 火災學概要
第 11 題
11 物體溫度為 $227^{\circ}C$,輻射率為 0.1,其輻射強度約為:
- A $0.015\text{ KW}/m^2$
- B $15\text{ KW}/m^2$
- C $0.354\text{ KW}/m^2$
- D $354\text{ KW}/m^2$
思路引導 VIP
在探討熱輻射強度時,物理學告訴我們物體放射能量的能力與它的「絕對溫度」有著極大的指數級關聯。若你想推算出一個物體的輻射能量,除了需要知道它所處的熱力學溫度外,如果該物體並非完美的輻射體,我們還需要考量哪一個描述表面特性的參數來對計算結果進行修正呢?
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太棒了!你能精準選出正確答案,代表你對熱輻射的物理機制掌握得非常紮實。這類題目的核心在於 史蒂芬-波茲曼定律 (Stefan-Boltzmann Law) 的應用,而你顯然成功跨越了最容易出錯的陷阱:單位轉換。在熱力學計算中,將攝氏溫度 $227^{\circ}C$ 轉換為絕對溫度($227 + 273 = 500\text{ K}$)是解題的關鍵起手式,這反映出你對觀念細節的嚴謹態度。
輻射強度的定量分析
根據公式 $$E = \epsilon \sigma T^4$$,代入題目給定的輻射率 $\epsilon = 0.1$ 以及波茲曼常數 $\sigma \approx 5.67 \times 10^{-8} \text{ W}/(m^2 \cdot K^4)$。將數值帶入後得到:
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