Q32.
有二隔熱體，熱傳導率分別為k 1＝0.4kcal/m 2 h℃、k 2＝0.6kcal/m 2 h℃，重疊後其總熱傳導率(k)為多少(kcal/m 2 h℃)？
冷凍空調裝修 · 丙級 · 故障排除 · Q32
難易度分析
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本題要求將物理概念轉化為數學計算，考生必須準確區分材料重疊時的串聯傳熱特性，並能正確運用對應的等效計算公式，而非僅僅進行簡單的數值加總。
正確答案：③0.24
③ 0.24:依據串聯熱阻公式，等厚度雙層材料之等效熱傳導率 k = (k₁ × k₂) / (k₁ + k₂) = (0.4 × 0.6) / (0.4 + 0.6) = 0.24 kcal/m²h℃，符合熱阻疊加法則。
錯誤選項解析
- ① 4.2:數值 4.2 遠大於原始熱傳導率，違反串聯熱阻疊加原理，多層隔熱體重疊後總熱傳導率必然小於任一單一材料。
- ② 1.0:數值 1.0 為兩熱傳導率直接相加 (0.4 + 0.6)，此為並聯熱路徑的算法，不適用於隔熱體重疊的串聯熱傳導情境。
- ④ 0.2:數值 0.2 為錯誤計算結果，可能誤用倒數運算或厚度比例假設錯誤，正確應以調和平均公式計算等效熱傳導率。
Learning Tip
"此類題型常考串聯與並聯熱傳導的區別：隔熱體「重疊」屬串聯，等效熱傳導率必小於最小值，公式為 k = (k₁×k₂)/(k₁+k₂)；若為「並排」則屬並聯，需以面積加權平均計算。實務上，多層隔熱設計時應將熱傳導率較低的材料置於高溫側，以發揮最佳隔熱效益。"
學員答題分佈
①4.20%
②1.00%
③0.240%
④0.20%
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！