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114年
理化、化工裝置
第 22 題
常溫、常壓下，下列各物質熱傳導係數(k)大小順序的排列，何者正確？
- A 銅>玻璃>水
- B 空氣>水>銅
- C 水>玻璃>空氣
- D 銅>水>玻璃
思路引導 VIP
請試著回想看看，在相同的環境溫度下，為什麼觸摸金屬扶手會覺得特別冰冷，而觸摸木頭或玻璃則感覺還好？如果再進一步思考，當物質的分子排列越緊密（例如固體）或是分子間距非常大（例如氣體）時，哪一種情況下的分子碰撞或能量傳遞會比較頻繁且有效率呢？
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AI 詳解
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恭喜你準確掌握了物質熱性質的差異！這道題目的核心在於理解不同相態與結構如何影響熱傳導係數 $k$。你非常敏銳地判斷出金屬、固體與液體之間的性能排序，這展現了你對理化基礎觀念的紮實理解。
物質結構與熱傳導的關聯
在常溫下，熱傳導的效率主要取決於分子的排列緊密度以及能量傳遞的機制。金屬如銅，具備大量的自由電子，能極快地傳遞熱能，因此其 $k$ 值遠高於其他物質。而在非金屬物質中，固體（如玻璃）的分子位置相對固定，透過晶格振動傳熱的效率通常會比分子間距較大且雜亂的液體（如水）來得高。最後，氣體（如空氣）由於分子極為稀疏，熱傳導能力通常是最低的。
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