消防設備士普通考試-消防設備士火災學概要105 年第 3 題單選題
火場中撒水頭感熱元件與熱煙氣之間的熱交換型態主要為何種熱傳現象?
A正確答案
熱煙氣流經撒水頭感熱元件,透過氣體流動傳熱,屬典型熱對流現象。
為什麼答案是 A
熱煙氣是流動的氣體,撒水頭感熱元件(易熔片或玻璃球)浸在煙流中,透過氣體分子帶走熱量並加熱元件,正是熱對流的定義:流體與固體表面間的熱交換。
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完整詳解
Pro · 無限重點 熱煙氣流經撒水頭感熱元件,透過氣體流動傳熱,屬典型熱對流現象。
看到「流體(煙氣)與固體表面」間熱交換 → 直接鎖定熱對流。
逐選項分析
A✓ 正確
熱煙氣是流動的氣體,撒水頭感熱元件(易熔片或玻璃球)浸在煙流中,透過氣體分子帶走熱量並加熱元件,正是熱對流的定義:流體與固體表面間的熱交換。
B✕ 陷阱
熱輻射不需介質,靠電磁波傳遞。火場雖有輻射熱,但撒水頭啟動主要靠天花板噴流(ceiling jet)的熱煙氣直接接觸感熱元件,輻射只是次要貢獻。
C✕
熱傳導發生在固體內部或緊密接觸的物體間。煙氣是流體,與感熱元件間不是固體接觸,所以主要機制不是傳導(傳導僅發生在元件內部)。
D✕ 陷阱
熱通量(heat flux)是單位面積的熱傳遞率,是「物理量單位」而非熱傳方式。熱傳方式只有三種:傳導、對流、輻射。此為名詞偷換陷阱。
三大熱傳方式對照
| 類型 | 介質 | 機制 | 火場應用 |
|---|
| 熱傳導 | 固體為主 | 分子振動傳遞 | 牆體背面升溫 |
| 熱對流 | 流體(氣/液) | 流體流動攜帶熱量 | 撒水頭感熱、煙囪效應 |
| 熱輻射 | 不需介質 | 電磁波傳遞 | 火焰對鄰物加熱引燃 |
D 選項「熱通量」是熱傳遞的量測單位(kW/m²),並非熱傳型態。考選部常把「熱傳三態」與物理量混在一起考,務必記住熱傳方式只有傳導、對流、輻射三種。