一般警察人員考試四等考試-消防警察人員類別火災學概要108 年第 2 題單選題
牆壁兩側的溫度分別為 20oC 與 500oC,下列何者熱通量最小?
A牆厚 0.1 m,熱傳導率為 0.5 W/m-K
B牆厚 0.1 m,熱傳導率為 0.3 W/m-K
C牆厚 0.2 m,熱傳導率為 0.5 W/m-K正確答案
D牆厚 0.2 m,熱傳導率為 0.6 W/m-K
C正確答案
熱通量 q=kΔT/L,ΔT 相同下比較 k/L,最小者熱通量最小,答案為 (C)。
為什麼答案是 C
k/L = 2.5,q = 1200 W/m²,為四者中最小,正確答案。
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完整詳解
Pro · 無限重點 熱通量 q=kΔT/L,ΔT 相同下比較 k/L,最小者熱通量最小,答案為 (C)。
由 Fourier 定律:q = k·ΔT/L,ΔT=480K 為定值。
比較各選項 k/L 值:
(A) 0.5/0.1 = 5
(B) 0.3/0.1 = 3
(C) 0.5/0.2 = 2.5 ← 最小
(D) 0.6/0.2 = 3
故 (C) 熱通量最小。
逐選項分析
A✕
k/L = 5,q = 5×480 = 2400 W/m²,非最小。
B✕
k/L = 3,q = 1440 W/m²,雖然 k 最小但牆厚也最小,非最小。
C✓ 正確
k/L = 2.5,q = 1200 W/m²,為四者中最小,正確答案。
D✕
k/L = 3,q = 1440 W/m²,與 (B) 相同,非最小。
勿只看 k 最小或 L 最大,需綜合比較 k/L (或熱阻 L/k) 才正確。