材料的熱性質

在相同室溫(約20℃)下放置夠久的金屬板與木板,用手觸摸時,金屬感覺比較冷。主要原因為下列何者?

  1. A金屬每單位質量的比熱遠大於木材,會從手吸走大量的熱並儲存
  2. B金屬的熱滲透率 √(κρc) 遠大於木材,接觸面接近金屬溫度
  3. C即使放在室溫下,熱也容易從金屬表面散失,使其表面溫度比木材表面低
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正確答案:B. 金屬的熱滲透率 √(κρc) 遠大於木材,接觸面接近金屬溫度

溫度不同的2個物體剛接觸時,接觸面的溫度是以各自的熱滲透率 e = √(κρc) 加權的平均。金屬的熱導率是木材的數百倍以上,熱滲透率也大得多,因此接觸面的溫度降到接近金屬溫度的20℃附近,熱迅速從皮膚被帶走而感覺冰冷。木材的接觸面溫度則維持接近體溫。每單位質量的比熱,乾燥木材(約1.7 J/(g·K))反而比鋁(約0.9 J/(g·K))大,因此無法用比熱說明。在相同室溫下放置夠久時,兩者的表面溫度都幾乎等於室溫,沒有差異。

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