Q31.
物質熱傳導度大小的次序為
化工 · 丙級 · 單元操作 · Q31
難易度分析
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本題考查物質熱傳導度的基本物理性質與排序，屬於基礎概念的記憶與辨識，無需複雜計算或深度推論即可完成。
正確答案：①金屬＞非金屬＞氣體
① 金屬＞非金屬＞氣體:金屬因含有大量自由電子，能迅速傳遞熱能，故熱傳導度最高；非金屬固體主要依靠晶格振動（聲子）傳熱，效率次之；氣體分子間距大，僅靠分子碰撞傳遞熱能，熱傳導度最低。此順序符合物質熱傳導的基本物理原理。
錯誤選項解析
- ② 氣體＞液體＞金屬:此選項將順序完全顛倒。氣體的熱傳導度實際上是最小的，因為氣體分子間距離大，能量傳遞效率極低；而金屬因自由電子機制具有最高的熱傳導能力。
- ③ 液體＞金屬＞氣體:此選項錯誤地將液體置於金屬之上。液體的熱傳導度通常介於固體與氣體之間（約 0.1~0.7 W/m·K），遠低於金屬（約 10~400 W/m·K），因液體缺乏自由電子且分子排列不如固體緊密。
- ④ 液體＞氣體＞金屬:此選項將金屬排在最後，嚴重違背熱傳導原理。金屬的熱傳導度遠高於液體與氣體，此排序完全不符合物質的熱物理特性。
Learning Tip
"熱傳導度大小比較為化工單元操作與熱力學的常考基礎題型。關鍵記住：金屬（自由電子導熱）＞非金屬固體（聲子導熱）＞液體＞氣體（分子碰撞導熱）。易混淆點在於部分非金屬（如鑽石）因晶格結構特殊，熱傳導度可超越一般金屬，但一般考試以典型物質為比較基準。"
學員答題分佈
①金屬＞非金屬＞氣體0%
②氣體＞液體＞金屬0%
③液體＞金屬＞氣體0%
④液體＞氣體＞金屬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！