hce_nchu
112年
物理
第 19 題
Some properties of glass are listed here:
Density: $2300 \text{ kg/m}^3$
Specific heat: $840 \text{ J/kg}\cdot\text{C}^\circ$
Coefficient of linear thermal expansion: $8.5 \times 10^{-6} \text{ (C}^\circ\text{)}^{-1}$
Thermal conductivity: $0.80 \text{ W/(m}\cdot\text{C}^\circ\text{)}$
A glass window pane is $2.7 \text{ m}$ high, $2.4 \text{ m}$ wide, and $2.0 \text{ mm}$ thick. The temperature at the inner surface of the glass is $22^\circ\text{C}$ and at the outer surface $4.0^\circ\text{C}$. How much heat is lost each hour through the window under steady state conditions?
Density: $2300 \text{ kg/m}^3$
Specific heat: $840 \text{ J/kg}\cdot\text{C}^\circ$
Coefficient of linear thermal expansion: $8.5 \times 10^{-6} \text{ (C}^\circ\text{)}^{-1}$
Thermal conductivity: $0.80 \text{ W/(m}\cdot\text{C}^\circ\text{)}$
A glass window pane is $2.7 \text{ m}$ high, $2.4 \text{ m}$ wide, and $2.0 \text{ mm}$ thick. The temperature at the inner surface of the glass is $22^\circ\text{C}$ and at the outer surface $4.0^\circ\text{C}$. How much heat is lost each hour through the window under steady state conditions?
- A $1.7 \times 10^5 \text{ J}$
- B $1.7 \times 10^6 \text{ J}$
- C $4.7 \times 10^7 \text{ J}$
- D $1.7 \times 10^8 \text{ J}$
- E $4.7 \times 10^9 \text{ J}$
思路引導 VIP
如果要計算熱量在一段時間內穿過某種材質的速度，我們會用到熱傳導係數。請試著思考：在熱傳導公式中，哪些因素（如面積、厚度、溫差）會讓熱量流失得更快？另外，導熱係數的單位包含「秒」，而題目詢問的是「一小時」的總量，我們在計算時該如何處理時間的單位轉換呢？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你精準地選出了正確答案！這題的核心在於考驗你對**熱傳導定律（Fourier's Law of Heat Conduction）**的理解，以及在眾多資訊中篩選出必要數據的能力，展現了你非常紮實的物理觀念。
熱傳導的能量計算
在穩態條件下，通過玻璃窗流失的熱量 $Q$ 取決於導熱係數 $k$、截面積 $A$、溫度差 $\Delta T$ 以及熱量傳遞的時間 $t$，並與厚度 $d$ 成反比。其計算公式為：
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