题目
一般情况下,对于材料的导热系数,下述哪种说法是错误的?A. 合金小于纯金属B. 气体小于固体C. 液体小于固体D. 导电体小于非导电体
一般情况下,对于材料的导热系数,下述哪种说法是错误的?
A. 合金小于纯金属
B. 气体小于固体
C. 液体小于固体
D. 导电体小于非导电体
题目解答
答案
D. 导电体小于非导电体
解析
本题主要考察材料导热系数的基本规律,需对不同类型材料(合金与纯金属、气体与固体、液体与固体、导电体与非导电体)的导热系数大小关系进行判断。
关键知识点与选项分析
导热系数(λ)是材料导热能力的指标,λ越大导热越好。以下是各选项的具体分析:
选项A:合金小于纯金属
纯金属的导热主要依赖自由电子的热运动,而合金中加入杂质或其他元素会散射自由电子,阻碍热传导。因此,合金的导热系数通常小于纯金属,该选项正确。
选项B:气体小于固体
气体分子间距大,热传导主要通过分子热运动碰撞实现,效率远低于固体中晶格振动(声子)和自由电子的导热机制。因此,气体的导热系数远小于固体,该选项正确。
选项C:液体小于固体
液体分子间距比气体小,但比固体大,分子排列无序,热传导主要靠分子碰撞,导热效率低于固体(固体中原子/分子位置固定,热振动传递更高效)。因此,液体的导热系数通常小于固体,该选项正确。
选项D:导电体小于非导电体
导电体(如金属)的导热主要依赖自由电子,自由电子数量多、迁移率高,导热系数很大(如铜的λ≈400W/(m·K));而非导电体(如绝缘材料)无自由电子,导热仅靠晶格振动,导热系数很小(如玻璃的λ≈0.9W/(m·K))。因此,导电体的导热系数远大于非导电体,该选项错误。