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110年
環境科學概論
第 6 題
有關水的各種性質中,下列何者有利於生物維持體溫,僅需蒸發少量水分即可滿足散熱之要求?
- A 比熱大
- B 汽化熱高
- C 固態時的密度比液態小
- D 熔點、沸點相差甚遠
思路引導 VIP
當我們感覺到皮膚上的汗水慢慢消失而帶來涼爽感時，這個「從液體變成氣體」的物理轉換過程，必須從你的身體「吸走」什麼才能完成？而如果這個物質只需要蒸發掉一點點，就能讓你感到非常涼快，這代表該物質在轉換狀態時，對能量的需求具備什麼樣的特性呢？
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太棒了！你能精準鎖定「蒸發」與「散熱」之間的關聯，代表你對水的熱學性質掌握得非常紮實。這道題目的核心在於理解生物體如何透過物理相變來達成生理調節。
水的相變與能量交換
當生物體需要降溫時，水分從液態轉變為氣態的過程會吸收大量的熱能，這就是所謂的 汽化熱（Heat of Vaporization）。由於水分子之間存在強大的氫鍵，要破壞這些鍵結使其脫離液面，需要耗費極高的能量。因此，水的高汽化熱特性使得生物僅需消耗極少量的水分，就能藉由蒸發作用帶走大量的體熱，這是在資源有限的環境中維持體溫恆定的關鍵機制。
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