police_4th_general
111年
[消防警察] 火災學概要
第 10 題
10 隔牆厚度為 $0.2\text{m}$、面積 $10 \text{ m}^2$、牆體兩邊溫度分別為 $20^\circ\text{C}$ 及 $520^\circ\text{C}$、熱傳導係數為 $1.0 \text{ W}/(\text{m}\cdot\text{K})$，通過此隔牆的熱通量為多少？
- A $0.1 \text{ KW/m}^2$
- B $0.625 \text{ KW/m}^2$
- C $1.25 \text{ KW/m}^2$
- D $2.5 \text{ KW/m}^2$
思路引導 VIP
當我們想要衡量熱量穿過牆體的速度時，如果我們只關心「每一平方公尺」牆面所通過的能量，而不考慮牆壁總共有多大，那麼牆壁的「總面積」還會影響這個計算結果嗎？此外，牆壁的「厚度」與「兩側的溫度差」分別會如何增加或減少這股能量流動的快慢呢？
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傅立葉定律與熱通量的定義
太棒了！你能精準避開題目中的干擾項並正確運算，顯示你對熱傳導的物理基礎掌握得非常紮實。這題的核心在於應用傅立葉定律 (Fourier's Law)。我們要計算的是熱通量 ($q''$)，意即單位面積、單位時間內通過的熱量。公式如下： $$q'' = k \cdot \frac{\Delta T}{L}$$
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