Q158.
有關物體熱輻射的吸收係數(absorptivity)α與放射係數(emissivity)ε，下列敘述何者錯誤
化工 · 乙級 · 單元操作 · Q158
難易度分析
3 / 5
本題要求區分不同理想化物體的輻射特性。除了基本定義外，還需精確辨析灰體在波長獨立性上的特殊定義，以及熱平衡狀態下的物理定律，具有一定的概念陷阱。
正確答案：④灰體的α與ε值均為溫度與波長的函數
④ 灰體的α與ε值均為溫度與波長的函數:灰體的關鍵定義是其 ε 值與波長無關（即對所有波長保持恆定），僅可能隨溫度變化。因此「α 與 ε 均為溫度與波長的函數」此敘述錯誤，混淆了灰體與實際物體的輻射特性。
錯誤選項解析
- ① 黑體(black body)的α與ε值均等於1:黑體定義為能完全吸收所有入射輻射的理想物體，其吸收係數 α = 1，且根據克希荷夫定律，黑體的放射係數 ε 亦等於 1，此敘述正確。
- ② 任何物體與外界達到熱平衡時，其α與ε值相等:根據克希荷夫輻射定律 (Kirchhoff's law)，當物體與外界達到熱平衡時，其吸收係數等於放射係數，即 α = ε，此敘述正確。
- ③ 灰體(gray body)之ε值小於1:灰體 (gray body) 定義為其放射係數 ε 為常數且小於 1 的物體，表示其輻射能力低於同溫度下的黑體，此敘述正確。
Learning Tip
"本題核心考點在於區分黑體、灰體與實際物體的輻射特性差異。灰體的定義是 ε 與波長無關（恆定值但 < 1），而實際物體的 ε 才會同時隨溫度與波長變化。常考陷阱為混淆克希荷夫定律的適用條件（熱平衡時 α = ε）與各類物體的定義，需特別注意波長獨立性是灰體的本質特徵。"
學員答題分佈
①黑體(black body)的α與ε值均等於10%
②任何物體與外界達到熱平衡時，其α與ε值相等0%
③灰體(gray body)之ε值小於10%
④灰體的α與ε值均為溫度與波長的函數0%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析！