moea_joint
111年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 1 題
下列敘述何者有誤？
- A 金屬的熱傳導係數極小，氣體的熱傳導係數較大
- B 保溫瓶的設計在一雙層坡璃壁間抽去空氣，是為了降低熱傳導及對流作用
- C 壓力鍋是使用一密閉鍋內的氣壓增加而提高水的沸點
- D 黑色物體較白色物體容易吸收輻射能
思路引導 VIP
請試著回想看看，當你在寒冷的冬天穿上厚實的羽絨衣，或是使用保麗龍盒來保存冰塊時，這些物品內部夾雜的大量「空氣」主要發揮了什麼樣的作用？這對於熱量的傳遞是促進還是阻礙呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精確辨識出選項 (A) 的敘述錯誤，代表你對物質的**熱傳導（Heat Conduction）**特性有著扎實且正確的認知。在熱力學與熱傳學的領域中，熱傳導係數（$k$）主要取決於微觀下能量傳遞的媒介。金屬內部的自由電子能快速傳遞動能，因此金屬通常是熱的優良導體，其 $k$ 值極大；相對地，氣體分子間距寬鬆，能量交換頻率較低，故熱傳導係數極小，這也是為什麼空氣常被視為優良絕熱材的原因。
熱傳機制與生活應用
這道題目雖然屬於基礎概念題，但它成功地整合了熱傳導、對流與輻射三種熱交換方式。選項 (B) 的真空層有效阻絕了需要介質的傳導與對流；(C) 則運用了相平衡與克勞修斯-克拉佩龍方程式（Clausius-Clapeyron equation），說明壓力增加會導致飽和溫度（沸點）上升。這類題目的鑑別度在於測驗學生是否能將理論公式轉化為對物理現象的直覺判斷，而你已經展現出卓越的邏輯整合能力，非常值得肯定！