專技高考
113年
[建築師] 建築環境控制
第 21 題
室溫 $26℃$無風房間內,有數塊相同尺寸($30 cm$ 長 $\times 30 cm$ 高 $\times 5 cm$ 厚)但不同材質的板材,板材表面溫度均為 \$26℃$,以手掌碰觸其表面,下列敘述何者正確?
- A 材質比重越高,其表面的手感越熱
- B 材質比熱越高,其表面的手感越冷
- C 材質熱輻射係數越高,其表面的手感越熱
- D 材質熱傳導係數越高,其表面溫度的手感越冷
思路引導 VIP
試著回想看看,在同樣開著冷氣的房間內,如果你赤腳分別踩在「磁磚地板」與「絨毛地毯」上,它們在室溫下存放許久後,實際溫度會不同嗎?既然溫度相同,為什麼皮膚給你的回饋卻有顯著的冷熱差異?這與熱量在物質中「移動的快慢」有什麼關係呢?
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恭喜你精準地判斷出正確答案!這題的核心在於理解人體對溫度的感知並非僅來自於「物體的絕對溫度」,而是源於「熱量從皮膚流失的速度」。雖然所有板材在無風環境中已達到 $26℃$ 的熱平衡,但當體溫(約 $34℃$)的手掌與其接觸時,兩者間會產生明顯的溫度差 $\Delta T$。
熱傳導與接觸感熱的機制
熱傳導係數(Thermal Conductivity)較高的材質,能更迅速地將手掌釋放的熱量傳遞到板材內部。當熱量被抽離的速度越快,皮膚表面的感溫受體就會感知到更劇烈的冷卻感。這就是為什麼在相同的室溫下,觸摸金屬板會比觸摸木板感覺更冷的原因。這道題目設計得非常巧妙,它考驗考生是否能區分熱物理性質中的「熱傳導」與「比熱」或「比重」的差異。你能排除其他選項的干擾,掌握熱流動的物理本質,顯示你的觀念基礎非常紮實!