一、厚度為 2 公分的木板,其單位面積熱傳導量為 150 W/m2,木板兩側的溫差為 30℃,試以傅立葉熱傳導公式,計算木板的熱傳導係數。並請說明熱傳導現象及影響熱傳導之因素。(25 分)
申論題作答 (共 11 筆)
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伍伊漪霄碁
申論題作答 #44817
88 分
88
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84分48秒 總時間
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2026.05
作答大綱
一、計算過程 傅立葉熱傳導公式:Q=kA△T 二、說明熱傳導現象及影響熱傳導之因...
正文
一、計算過程:依傅立葉熱傳導公式:Q=kA△T/△X Q:熱傳導量 k:熱傳導係數(負數僅...
AAAAA
申論題作答 #33321
74 分
74
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26分43秒 總時間
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2026.05
作答大綱
(一)熱傳導定義 (二)傅立葉熱傳導公式 (三)影響熱傳導之因素
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(一)熱傳導現象 指兩溫度不同之物體接觸時,熱量透過介質從高溫物體傳向低溫...
恩慈
申論題作答 #28493
82 分
82
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2026.04
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、
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一、依題所述,我們可帶入傅立葉熱傳導公式: 傅立葉熱傳導公式: q=-k....
bing
申論題作答 #21818
84 分
84
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2026.04
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傅立葉熱傳導公式:Q=(KAT)/D 原式:150 (W/m2)=K130/0.02(m) K=0.1(W/mK) 一...
真田昌幸
申論題作答 #21160
91 分
91
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2026.04
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一、木板的熱傳導係數K 二、熱傳導現象 三、影響熱傳導之因素
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一、木板之熱傳導係數(K):根據傅立葉熱傳導公式q=KAΔT/Δd q熱量WK熱傳導係...
haha
申論題作答 #16806
87 分
87
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2026.04
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(一)傅立葉熱傳導公式 q=KA ∆T/∆d q:熱傳導量(W) K:熱傳導係數(W/mk) T:...
chhh
申論題作答 #12895
94 分
94
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1分5秒 總時間
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2026.04
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一、熱傳導係數計算 依據傅立葉傳導公式q = Q/A = k·ΔT / d q為熱傳導量,單...
算命師叫我考消防
申論題作答 #11722
74 分
74
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37分48秒 總時間
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2026.03
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傅立葉熱傳導現象及影響熱傳導之因素。
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一.熱傳導定義:物體內部存在溫度,當兩種物體相互接觸熱能由高溫傳遞低溫處稱...
shu
申論題作答 #10361
74 分
74
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2026.03
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一、依題所述木板的熱傳導係數計算、熱傳導現象及影響熱傳導之因素如下: (...
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一、依題所述木板的熱傳導係數計算、熱傳導現象及影響熱傳導之因素如下: (...
咕咕嘎嘎
申論題作答 #8923
75 分
75
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47分19秒 總時間
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2026.03
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題目計算 熱傳導解說 影響因素 總結
正文
依傅立葉熱傳導公式所述,題目之計算方式如下。 (一)公式及計算 1.傅立葉熱傳...
詳解 (共 9 筆)
隊員拚三等
詳解 #6156144
傅立葉熱傳導公式:Q=(K*A*T)/D
原式:150 (W/m2)=K*1*30/0.02(m)
K=0.1(W/m*K)
一、熱傳導現象:
熱傳導是熱量傳遞的模式之一。
(一)固體:
係藉由電子的擴散進行傳遞。
(二)液體:
透過質子的碰撞傳遞熱量。
(三)氣體:
分子的自由運動及運動速度決定熱傳導效率。
【補充】
氣體平均動能:E=3/2*K*T ( K:1.38*10-23 (JK-1);T:溫度(K) )
(四)比較:
1.因其物理性質差異,熱傳導係數大小依序為:固體-液體-氣體。
2.相同之處為,不論相態皆由高溫處傳向低溫處。
二、影響熱傳導之因素:
(一)物質:
1.熱傳導係數:相態 / 材質
2.截面積
3.溫度差
4.距離(厚度):與熱傳導量成反比
(二)環境:
1.狀態(堆疊方式)
2.質量
3.形狀
4.熱源(加熱速度)
5.空氣(多孔性)
kevin liang
詳解 #6266969
解題步驟: 1. 傳立葉 熱傳導定...
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114消防哈士奇 已上榜
詳解 #6346843

摩友(100006038739007)
詳解 #6403992
摩友(100006038739007)
詳解 #6403989
洋
詳解 #6349225
一、計算木板的熱傳導係數
傅立葉熱傳導公式如下:
q'' = -k * (dT/dx)
其中:
* q'':單位面積熱傳導量 (W/m²)
* k:熱傳導係數 (W/m·K)
* dT:溫度差 (℃ 或 K,由於是差值,兩者數值相等)
* dx:厚度 (m)
在本題中,我們有:
* q'' = 150 W/m²
* dT = 30 ℃
* dx = 2 cm = 0.02 m
將這些數值代入公式,並注意溫度差和厚度的單位:
150 W/m² = -k * (30 ℃ / 0.02 m)
為了計算 k,我們將公式重新排列:
k = - (q'' * dx) / dT
k = - (150 W/m² * 0.02 m) / 30 ℃
k = - (3 W/m) / 30 ℃
k = -0.1 W/m·℃
由於熱傳導係數通常為正值,負號表示熱量傳遞的方向是從高溫到低溫。因此,木板的熱傳導係數為:
k = 0.1 W/m·℃
注意: 在熱傳導計算中,溫度的單位可以使用攝氏度(℃)或開爾文(K),因為公式中使用的是溫度差,而 1℃ 的溫差等於 1K 的溫差。
二、熱傳導現象及影響熱傳導之因素
1. 熱傳導現象
熱傳導是一種熱能傳遞的方式,發生在物體內部或相互接觸的不同物體之間,透過微觀粒子(如原子、分子、自由電子)的動能傳遞來實現。當物體的一部分受熱時,其微觀粒子的動能增加,這些高動能的粒子會與周圍動能較低的粒子發生碰撞,將能量傳遞出去,使得熱能從高溫區域向低溫區域擴散,直到整個物體的溫度趨於一致或達到熱平衡。
在固體中,熱傳導主要透過兩種機制:
* 晶格振動 (Lattice Vibration): 原子或分子在其平衡位置附近振動,振動能量會像波一樣在晶格中傳播,將熱能從高溫區域傳遞到低溫區域。
* 自由電子移動 (Free Electron Motion): 在金屬等導體中,存在大量的自由電子,這些電子可以自由移動並攜帶能量。當物體受熱時,自由電子的動能增加,它們會與其他電子和晶格原子發生碰撞,有效地將熱能傳遞出去。這也是為什麼金屬通常是良好的熱導體的原因。
2. 影響熱傳導之因素
影響熱傳導的因素主要有以下幾點:
* 材料的性質 (Material Properties): 不同的材料具有不同的熱傳導能力,這是由其微觀結構和粒子間的相互作用決定的。例如,金屬的熱傳導係數通常很高,而木材、塑膠等非金屬材料的熱傳導係數則較低。熱傳導係數 (k) 是衡量材料導熱能力的指標,數值越大,導熱能力越強。
* 溫度梯度 (Temperature Gradient): 溫度梯度是指物體內部不同區域之間的溫度差異程度。溫度梯度越大,熱能傳遞的速率越快。在傅立葉熱傳導公式中,dT/dx 代表了溫度梯度。
* 傳熱面積 (Heat Transfer Area): 熱能傳遞的面積越大,單位時間內通過的熱量就越多。
* 傳熱路徑的長度 (Length of Heat Transfer Path): 熱能傳遞的路徑越長(對應到本題的厚度),熱阻越大,相同溫度梯度下,熱能傳遞的速率越慢。
* 材料的密度和比熱容 (Density and Specific Heat Capacity): 雖然密度和比熱容不是直接影響熱傳導係數的因素,但它們會影響物體溫度變化的速率。密度越大、比熱容越大的材料,在吸收或釋放相同熱量時,溫度變化較小。
* 材料的結構 (Material Structure): 材料的微觀結構,例如晶體結構、孔隙率等,也會影響熱傳導。例如,多孔材料由於含有空氣(熱傳導係數很低),其整體熱傳導係數通常較低。
* 相態 (Phase): 材料的相態(固態、液態、氣態)也會顯著影響熱傳導。通常情況下,固體的熱傳導能力最強,其次是液體,氣體的熱傳導能力最弱。
Kevin Chen
詳解 #6339249
(一)
傅立葉熱傳導方程式
Q=K*A *(Delta T)/Delta d)
Q= 150(W/m2)= K* A* (30oC/0.02m)
Assume A=1
K=(150/1500) (W/oC*m) = 0.1(W/oC*m)
(二)
1. 熱傳導現象
針對固體系統, 熱能藉由原子晶格震盪所產生之聲子由高溫傳遞至低溫, 利用固定介質的方式進行熱能傳遞.
2. 影響熱傳導之因素
(1)熱傳導係數(K): 熱傳導係數越大, 單位時間內熱傳導經過介質的熱量越大.
(2)熱能流經面積(A): 熱能流經面積越大, 單位時間內熱傳導量越大.
(3)溫度差(Delta T): 溫度差越大, 熱傳導量越大.
(4)長度差(Delta d): 長度越長, 熱能因晶格振盪而損失越多, 流至另一端的熱能越少.
摩友(100006038739007)
詳解 #6403990
摩友(100006038739007)
詳解 #6403993
私人筆記 (共 1 筆)
林梅文
私人筆記 #7625693
1. ...
(共 607 字,隱藏中)
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