Q359.
下列何者是熱傳導係數的單位?
化工 · 乙級 · 單元操作 · Q359
難易度分析
4 / 5
本題要求同時辨識國際標準單位及多種英制單位系統,且選項中包含極其相似的量綱陷阱,必須對不同單位制的表達方式有精確且全面的掌握,且因屬多選題,增加了判斷難度。
正確答案 (複選):①, ②, ③
- ① W.m - 1.K - 1:W·m⁻¹·K⁻¹ 為 熱傳導係數 的標準 SI 單位,由 傅立葉熱傳導定律 (q = -kA·dT/dx) 推導而得,其中 k = q·dx/(A·dT),量綱為 [功率]/[長度·溫度]。
- ② lb m.ft.s - 3.oF -1:lb·ft·s⁻³·°F⁻¹ 為熱傳導係數的 英制單位 表達式,其中 lb·ft·s⁻³ 等價於力的單位除以時間平方,符合熱通量與溫度梯度的量綱關係,屬於 FPS 單位制 的正確表示。
- ③ Btu.hr - 1.ft - 1.oF- 1:Btu·hr⁻¹·ft⁻¹·°F⁻¹ 為化工領域最常用的 英制熱傳導係數單位,廣泛見於歐美教科書與工程手冊,與 SI 單位的換算關係為 1 W·m⁻¹·K⁻¹ ≈ 0.5778 Btu·hr⁻¹·ft⁻¹·°F⁻¹。
錯誤選項解析
- ④ W.m.s- 1.K - 1:W·m·s⁻¹·K⁻¹ 的長度量綱為分子而非分母,正確應為 W·m⁻¹·K⁻¹(即 W/(m·K)),此選項混淆了 分子與分母的位置,量綱分析即可排除。
Learning Tip
"本題考點為 熱傳導係數的單位辨識,核心在於掌握 傅立葉定律 的量綱推導。常見陷阱為選項會故意將 m⁻¹ 寫成 m 或 混淆熱傳導係數 (k) 與熱傳係數 (h) 的單位。需熟記三種常用單位:SI 制 (W/m·K)、英制 (Btu/hr·ft·°F) 及其換算關係,並能透過 量綱分析 快速排除錯誤選項。"
學員答題分佈
①W.m - 1.K - 10%
②lb m.ft.s - 3.oF -10%
③Btu.hr - 1.ft - 1.oF- 10%
④W.m.s- 1.K - 10%
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!
相似類型題目
某火爐的爐壁是20cm 的耐火磚,磚的熱傳導度k=0.065W/(m-K),若爐的內、外壁溫度分別為1000℃及77℃,求每m 2 面積的熱損失約為多少?
若熱傳關係式
,其中κ表導熱度(thermal conductivity),下列敘述何者正確
工業用長方體耐火爐,爐壁厚0.25 m,爐壁的熱傳導係數K=0.05 W/m.K。已知爐壁這一端溫度保持在800℃,且穩態下一維熱傳送流通量為150 W/m 2,試求爐壁另一端溫度為多少℃
下列何者不是熱的單位
一絕熱材料的熱傳導度為0.80 仟卡/(小時)(公尺)(℃)、厚40 公分,包在一火爐表面,絕熱材料的內外溫度分別為820℃及100℃,材料的總表面積為20 平方公尺,問總熱損失速率為多少仟卡/小時