室溫 26℃無風房間內，有數塊相同尺寸（30 cm 長 × 30 cm 高 × 5 cm 厚）但不同材質的板材，板材表面溫度均為 26℃，以手掌碰觸其表面，下列敘述何者正確？

本題考點

手掌接觸「表面溫度相同」的不同材料時，冷熱觸感的成因。觸感取決於接觸面上熱量從皮膚流走的快慢，主導因素是材料的熱傳導係數，而不是材料的溫度讀數。

正解理由

題目設定所有板材表面溫度均為26℃，與無風室溫相同，所以各板材的冷熱觸感差異不可能來自溫度不同，只能來自「手掌熱量被板材帶走的速度」不同。手掌皮膚溫度高於26℃，接觸瞬間熱量由手掌流向板材；人感覺到的「冷」，其實是皮膚失去熱量的速率，而不是物體本身的溫度。依《建築物節約能源設計技術規範》第 3.1.14 節，熱傳導係數是在單位時間、單位溫差條件下，垂直通過單位面積均一材質之傳導熱量。

拆開來看：溫差（皮膚溫度與26℃之差）對每塊板材都一樣，接觸面積是手掌大小也一樣，剩下唯一會改變熱流量的就是熱傳導係數；熱傳導係數越高，單位時間由皮膚流入板材的熱量越多，皮膚表面溫度被拉低得越快，手感就越冷。《建築物節約能源設計技術規範》附錄一 第 1.1.1 節的熱傳透率公式中，材料層的熱阻以厚度除以熱傳導係數表示，本題板厚同為5 cm，熱傳導係數越大、熱阻越小，熱越容易穿過材料散開，方向與觸感一致。這就是金屬板摸起來比木板、發泡塑膠板冰冷的原因，即使三者表面溫度完全相同。故選 D。

逐項排除

1. (A)

   錯誤。錯在因果方向與主導因素兩處：其一，比重（密度）不是決定觸感的主導因素；其二，就趨勢而言，比重高的材料（如金屬、石材）通常熱傳導係數也偏高，接觸時吸走皮膚熱量較快，手感是偏「冷」而非偏「熱」。再者，板材溫度低於皮膚溫度，本題情境中任何板材都只有「冷的程度」差別，不存在越摸越熱的情形。改成「比重高的材料手感通常較冷，主因在於其熱傳導係數較高」才符合原理。

2. (B)

   錯誤。比熱表示單位質量材料升高單位溫度所需的熱量，是「儲熱能力」的指標，不是「導熱快慢」的指標。反例：木材的比熱高於鋼材，但木板摸起來溫和、鋼板摸起來冰冷，可見單憑比熱高低推不出「越冷」的結論。決定接觸時皮膚失熱快慢的是熱傳導係數；本選項把觸感歸因於比熱，主導因素錯置。

3. (C)

   錯誤。熱輻射係數（放射率）描述表面以輻射方式與外界交換熱量的能力。錯在兩處：其一，手掌直接貼住板材時，熱量主要以傳導方式傳遞，輻射交換所占比例甚小，不是觸感的決定因素；其二，板材溫度低於皮膚，輻射淨熱流是由手掌流向板材，放射率越高只會使手掌略為多失熱，方向是偏冷而不是「越熱」。觸感冷熱應改由熱傳導係數判斷。

4. (D)

   正確。依《建築物節約能源設計技術規範》第 3.1.14 節的定義，熱傳導係數越高，在相同溫差下單位時間通過的熱量越多；手掌熱量被快速傳走，即使板材表面溫度同為26℃，手感也越冷。

記憶點