111年:營養營養學(2)

有關體內水分調節體溫的敘述,下列何者正確?

A水的比熱低,故可保存體溫
B水分子彼此間接合較緊密,較可抵抗溫度改變
C水分子彼此以氫鍵相連接,故上升攝氏1度所需之熱能較低
D體溫增加時,腎臟可以將熱能轉換成尿液,以降低體溫

詳細解析

本題觀念:

本題主要考查 水生理學特性 及其在 體溫調節 中的角色。核心概念涉及水的化學鍵結(氫鍵)如何影響其物理性質(比熱),進而使人體能維持恆定體溫。

選項分析

  • A:水的比熱低,故可保存體溫

    • 錯誤
    • 解析:水的比熱(Specific Heat)非常 (約 1 cal/gC1 \text{ cal}/g \cdot ^\circ\text{C}4.18 J/gC4.18 \text{ J}/g \cdot ^\circ\text{C})。
    • 理由:比熱高意味著水需要吸收大量的熱能才會使溫度上升。這正是人體(體重約60-70%為水)能維持恆溫的關鍵,因為身體能吸收代謝產生的熱量而不易發生劇烈的體溫波動,而非因為比熱「低」。
  • B:水分子彼此間接合較緊密,較可抵抗溫度改變

    • 正確
    • 解析:這是對水的高比熱特性的分子層次解釋。
    • 理由:水分子是極性分子,分子間存在強大的 氫鍵(Hydrogen bonds) 吸引力(即選項所述的「接合較緊密」)。當水吸熱時,熱能必須先用於破壞或克服這些氫鍵的束縛,剩下的能量才能用於增加水分子的動能(即提升溫度)。因此,水對熱能有很好的緩衝作用,表現為「

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