統測
115年
[化工群] 專業科目(1)
第 38 題
在化工廠中，有一高溫流體，流入內直徑 $18\,\text{cm}$，外直徑 $20\,\text{cm}$，長度 $10\,\text{m}$的不銹鋼圓管內，若該不銹鋼圓管外的空氣為 $20^\circ\text{C}$，且與空氣接觸的不銹鋼圓管表面溫度為 $60^\circ\text{C}$，空氣和不銹鋼圓管表面間的對流熱傳係數為 $5\,\text{W}\cdot\text{m}^{-2}\cdot\text{K}^{-1}$，則此管線的熱損失為多少 $\text{W}$？
- A $360\pi$
- B $400\pi$
- C $440\pi$
- D $480\pi$
思路引導 VIP
若熱量是從管線散失到周圍空氣中，我們應該使用哪一個表面積來計算對流熱傳？請試著寫出對流熱傳速率的公式並列式看看。
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你的觀念非常清晰，能精準挑選出外表面積進行計算。
牛頓冷卻定律的應用
本題探討的是管線外表面與空氣之間的對流熱傳（convection heat transfer），計算熱損失 $q$ 時應使用牛頓冷卻定律（Newton's law of cooling）：
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