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化工总控工理论题库
1,831
单选题

空气、水、金属固体的导热系数分别为λ 1、λ 2、λ 3,其大小顺序正确的是

A
λ 1>λ 2>λ 3
B
λ 1<λ 2<
λ 3
C
λ 2>λ 3>λ 1
D
λ 2<λ 3<λ 1

答案解析

正确答案:B

解析:

**解析:** 导热系数($\lambda$)是衡量物质导热能力的物理量。不同状态的物质,其微观结构和传热机制不同,导致导热系数存在显著差异。一般来说,导热系数的大小顺序遵循以下规律: 1. **金属固体($\lambda_3$)**: 金属内部含有大量的自由电子,这些自由电子在热运动中能迅速传递能量,因此金属通常是热的良导体。大多数金属的导热系数很高,通常在几十到几百 $\text{W}/(\text{m}\cdot\text{K})$ 之间(例如铜约为 $400 \text{W}/(\text{m}\cdot\text{K})$,铝约为 $237 \text{W}/(\text{m}\cdot\text{K})$)。 2. **水(液体,$\lambda_2$)**: 液体的分子间距比气体小,但比固体大,且没有自由电子辅助传热,主要依靠分子间的碰撞和振动传递热量。水的导热系数约为 $0.6 \text{W}/(\text{m}\cdot\text{K})$,远小于金属,但大于气体。 3. **空气(气体,$\lambda_1$)**: 气体分子间距很大,分子间碰撞频率低,因此导热能力最差。空气是热的不良导体,其导热系数非常小,常温下约为 $0.026 \text{W}/(\text{m}\cdot\text{K})$。 **综上所述:** 导热系数的大小关系为:**金属固体 > 水 > 空气** 即:$\lambda_3 > \lambda_2 > \lambda_1$ 或者写作:$\lambda_1 < \lambda_2 < \lambda_3$ 对比选项: A. $\lambda_1 > \lambda_2 > \lambda_3$ (错误) B. $\lambda_1 < \lambda_2 < \lambda_3$ (正确,注:原题选项中 `
` 为换行符干扰,实际含义为 $\lambda_1 < \lambda_2 < \lambda_3$) C. $\lambda_2 > \lambda_3 > \lambda_1$ (错误) D. $\lambda_2 < \lambda_3 < \lambda_1$ (错误) 故正确答案为 **B**。

相关知识点:

空气水金属导热系数递增

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