《热力学与传热学》考试问题详解
《热力学与传热学》考试标准答案
《热力学与传热学》考试答案————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：《热力学与传热学》考试答案一、判断题1．循环净功越大，则循环的热效率也愈大。
（）2．经过一个不可逆循环后，工质熵的变化为零。
（）3．若容器中气体的绝对压力没有改变，则其压力表的读数就不会改变。
（）4、闭口系与外界无物质交换，系统内质量保持恒定，那么系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统。
（）5、功的数值仅仅取确于工质的初态和终态，与过程无关。
（）6、气体膨胀时一定对外作功。
（）7、比热容仅仅是温度的单值函数。
（）8、对于一种确定的理想气体，(c p-c v)一定为一定值。
（）二、填空题1．在两个恒温热源之间有两个可逆循环，其中一个循环的工质是理想气体、热效率为ηA；另一循环的工质是等离子气体，热效率为ηB。
试比较这两个循环热效率的大小。
三、简答题hl的形式，二者有何区别？1．Nu数和Bi数均可写成λ2．冬天，在相同的室外温度条件下，为什么骑摩托车比步行时感到更冷些，一般要戴皮手套和护膝？3．试比较在其它条件相同时，下列情况管内对流换热系数的相对大小。
（请用符号“<”、“=”、“<”表示）（1）层流紊流（2）水空气（3）光滑管粗糙管（4）直管弯管（5）层流入口段层流充分发展段4．在p-v图中有一可逆过程1-2，工质为理想气体。
试判断其过程热量q、过程功w 以及热力学能变化∆u的正负。
5．已知H2O在压力为p=1.0MPa时饱和温度为t s=179.88︒C。
试判断H2O在下列情况下的状态：（1）p=1.0MPa、t=200︒C；（2）p=1.0MPa、t=160︒C；（3）p=1.0MPa、干度x=0.6。
6．写出努塞尔数（Nu）的表达式及物理意义。
7．有人将一碗热稀饭置于一盆凉水中进行冷却。
为使稀饭凉的更快一些，你认为他应该搅拌碗中的稀饭还是盆中的凉水？为什么？8．对于高温圆筒壁来说，加保温层一定能降低对外散热量，对吗？为什么？四、计算题1．容积为V=0.0283m 3的瓶内装有氧气，其压力为p 1=6.865⨯105Pa ，温度为T 1=294K 。
工程热力学与传热学(第二十七)复习题部分答案
《工程热力学与传热学》复习题答案渤海石油职业学院石油工程系——晏炳利第一篇工程热力学第一章绪论一、填空题1．水力能、风能、太阳能、地热能、燃料化学能、原子能等2．①以机械能的形式直接利用（如水力能、风能）；②以热能的形式利用（如太阳能、地热能、燃料化学能、原子能等）。
3．①直接利用热能加热物体（如采暖、烘烤、冶炼、蒸煮等）；②间接利用。
4．吸气、压缩、爆发、排气5．①热力学第一、第二定律；②研究工质的热物理性质；③研究各种热力设备中的能量转换过程二、概念题1．热力学：是一门研究与热现象有关的能量、物质和它们之间相互作用规律的科学。
2．工程热力学：是从工程应用的角度研究热能与机械能之间相互转换的规律，达到提高能量有效利用率目的的学科。
三、简答题1．工程热力学的基本任务．：通过对各种用能设备及系统中的能量转换过程及影响因素的研究，探索有效、合理利用能量的技术途径和基本方法。
第二章基本概念一、概念题1．工质：工程热力学中，把实现热能与机械能相互转换的媒介物或工作介质称为工质。
2．环境（外界）：指系统以外与系统相联系的部分称为环境。
3．热力状态：系统在某一瞬间的宏观物理状况称为系统的热力状态简称状态。
4．平衡态：指在不受外界影响的条件下，系统的宏观性质不随时间改变的状态。
5．绝对压力（P）：一般情况下，容器内系统的实际压力称为绝对压力（P）。
测压计测出的不是绝对压力，而是气体的绝对压力与当地大气压力的差值，是一个相对压力。
6.表压力（Pg）：当容器内气体的实际压力大于大气压力时，测压计（压力表）的读数为正，读数称为表压力。
7.真空度（Pv）：当容器内气体的实际压力小于大气压力时，测压计（真空表）的读数为负，读数的绝对值称为真空度。
状态方程：表示基本状态参数之间函数关系的方程称为状态方程。
热力过程（过程）：系统从一个状态变化到另一个状态所经历的状态称为热力过程。
准静态（准平衡）过程：系统由平衡态（I）变化到平衡态（II）的过程中，所经历的每一个中间状态都可看作平衡态，这样的过程均称为准静态（准平衡）过程。
工程热力学与传热学
（3）按平均比热计算
根据附表查得空气的平均定压比热为
cp cp
100 0 300 0
1.006kJ/(kg K) 1.019kJ/(kg K)
cp cp
200 0 400 0
1.012kJ/(kg K) 1.028kJ/(kg K)
用线性内插法，得
cp
127 0
1.0076 kJ/(kg K) ,
例
某气缸活塞装置,气缸内空气的初始压力为200kPa,体积为2m3，如果
活塞缓慢运动过程中维持pV恒定，当气缸内压力达到100 kPa时， 活塞停止运动，问该热力系统与外界交换的功量为多少？
解 取气缸－活塞装置内的空气为热力系统,由
pV p1V1 p 2V2 定值
得
p1V1 200 103 2 3 V2 4m p2 100 103
解：(1)问题(1)的循环是否可行： T
Tre
δQ Q1 Q2 2000 300 2 1 1 0 T T 1000 300 re 1 2
因此，循环不可能进行。 δQ 2000 Q2min 至少应排出的热量： 0
例 某工程师设计一台热机，欲使之从温度1000K的高 温热源吸热2000kJ，向温度300K的低温热源放出热 量300kJ，请分析此循环能否实现？设计中有没有 什么问题，如何解决?
例 若采用上例的条件，将此热机改作制冷机用，从低温热源 吸热800kJ，能否向热源放热2000kJ，制冷机至少需要消 耗多少功?
Wnet, min 1867kJ
例 某工程师设计一台热机，欲使之从温度1000K的高 温热源吸热2000kJ，向温度300K的低温热源放出热 量300kJ，请分析此循环能否实现？设计中有没有 什么问题，如何解决?
《热力学与传热学》考试答案
《热力学与传热学》考试答案一、判断题1．循环净功越大，则循环的热效率也愈大。
（）2．经过一个不可逆循环后，工质熵的变化为零。
（）3．若容器中气体的绝对压力没有改变，则其压力表的读数就不会改变。
（）4、闭口系与外界无物质交换，系统内质量保持恒定，那么系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统。
（）5、功的数值仅仅取确于工质的初态和终态，与过程无关。
（）6、气体膨胀时一定对外作功。
（）7、比热容仅仅是温度的单值函数。
（）8、对于一种确定的理想气体，(c p-c v)一定为一定值。
（）二、填空题1．在两个恒温热源之间有两个可逆循环，其中一个循环的工质是理想气体、热效率为ηA；另一循环的工质是等离子气体，热效率为ηB。
试比较这两个循环热效率的大小。
三、简答题hl的形式，二者有何区别？1．Nu数和Bi数均可写成λ2．冬天，在相同的室外温度条件下，为什么骑摩托车比步行时感到更冷些，一般要戴皮手套和护膝？3．试比较在其它条件相同时，下列情况管内对流换热系数的相对大小。
（请用符号“<”、“=”、“<”表示）（1）层流紊流（2）水空气（3）光滑管粗糙管（4）直管弯管（5）层流入口段层流充分发展段4．在p-v图中有一可逆过程1-2，工质为理想气体。
试判断其过程热量q、过程功w 以及热力学能变化∆u的正负。
5．已知H2O在压力为p=1.0MPa时饱和温度为t s=179.88︒C。
试判断H2O在下列情况下的状态：（1）p=1.0MPa、t=200︒C；（2）p=1.0MPa、t=160︒C；（3）p=1.0MPa、干度x=0.6。
6．写出努塞尔数（Nu）的表达式及物理意义。
7．有人将一碗热稀饭置于一盆凉水中进行冷却。
为使稀饭凉的更快一些，你认为他应该搅拌碗中的稀饭还是盆中的凉水？为什么？8．对于高温圆筒壁来说，加保温层一定能降低对外散热量，对吗？为什么？四、计算题1．容积为V=0.0283m 3的瓶内装有氧气，其压力为p 1=6.865⨯105Pa ，温度为T 1=294K 。
传热学试题、答案及考试分析
开卷 120分钟 100分一、 判断哪些论断是正确的，哪些是错误的，在A 、B 、C 、D 上划“√”或“ ”。
要求全划，不划不得分。
每题4分。
（8分） 1、ε=αA 、适用于漫灰表面B 、当与环境温度平衡时适用于任何表面C 、当环境为黑体时适用于任何表面D 、适用于任何表面 （答案：A ） 2、对绝热表面A 、本身辐射=有效辐射B 、有效辐射=投射辐射C 、吸收辐射=本身辐射D 、反射辐射=投射辐射 （答案：B ） 二、 相似准则1、写出下述相似准则的定义式 （3分） B i =（h δλ） F 0 =(2a τδ)G r =(32gl tαν∆) P r =(aν)Re =(ulν) Nu =(hlλ)St =(p huc ρ) 2、水平圆管与气体自然对流放热公式为 （3分） Nu=0.13 ( G r ·P r ) 1/3给下列比例关系中各物理量添上正确的幂次 α～ｄ·△t · Cp ρ∙ ·λ·μ (01313223113~p h d t c ρλμα-⋅∆⋅⋅⋅⋅⋅) 三、 基本概念与公式1、 已知圆管中的速度分布与温度分布，写出其断面平均温度的表达式（3分）(答案：Au t t dA u=⋅⋅⎰⎰，其中Au u dA =⋅⎰⎰)2、一平板置于X-Z 座标下如图。
流体由左侧横向冲刷，写出该座标下平板边界层的动量方程与能量方程 （4分）x z（答案：动量方程：22u u u u v z x x ν∂∂∂+=∂∂∂；能量方程：22t t tu v a z x x∂∂∂+=∂∂∂）3、 写出导热问题第三类边界条件的表达式，并在所用符号上打“√”表示已知量，打“？”表示未知量 （2分） （答案：()f s sth t t n λ∂-=-∂，已知量：f t ，h ，λ。
未知量：t ） 4、 圆管内、外径为d 1 ，d 2 ，内壁热流密度为q 1 ，外壁热流密度为q 2 ，单位管长热流为q L,给出q2与qL的因次及它们之间的关系式（3分）（答案：[]22q W m ⎡⎤=⎣⎦，[][]l q W m =，222l q r q π=⋅）5、 根据下述提示简述边界层理论的五个主要内容，α、尺度，b 、速度梯度，c 、发展过程，d 、整个流场分区情况，e 、边界层内压力分布特点，为什么边界层理论有巨大实用价值？ ( 8分 )（答案：a 、边界层的厚度很薄，故尺度很小；b 、法向速度梯度很大，故粘滞力很大；c 、边界层流态分层流和紊流，紊流边界层紧靠壁处仍将是层流，称层流底层；d 、流场可划分为主流区和边界层区，只有在边界层内才显示流体粘性的影响。
工程热力学和传热学课后题答案
第2章课后题答案解析
简答题
简述热力学第一定律的实质和应用。
计算题
计算一定质量的水在常压下从100°C冷却 到0°C所需吸收的热量。
答案
热力学第一定律的实质是能量守恒定律在 封闭系统中的表现。应用包括计算系统内 能的变化、热量和功的相互转换等。
答案
$Q = mC(T_2 - T_1) = 1000gtimes 4.18J/(gcdot {^circ}C)times (0^circ C 100^circ C) = -418000J$
工程热力学和传热学课后题答 案
目
CONTENCT
录
• 热力学基本概念 • 气体性质和热力学关系 • 热力学应用 • 传热学基础 • 传热学应用 • 习题答案解析
01
热力学基本概念
热力学第一定律
总结词
能量守恒定律
详细描述
热力学第一定律是能量守恒定律在热力学中的表述，它指出系统能量的增加等于进入系统的能量减去离开系统的 能量。在封闭系统中，能量的总量保持不变。
热力学第二定律
总结词：熵增原理
详细描述：熵增原理指出，在一个孤 立系统中，自发反应总是向着熵增加 的方向进行，而不是减少。这意味着 孤立系统中的反应总是向着更加无序、 混乱的方向进行。
热力过程
总结词：等温过程 总结词：绝热过程 总结词：等压过程
详细描述：等温过程是指系统温度保持不变的过程。在 等温过程中，系统吸收或释放的热量全部用于改变系统 的状态，而不会引起系统温度的变化。
热力过程分析
总结词
热力过程分析是研究系统在热力学过程 中的能量转换和传递的过程，包括等温 过程、绝热过程、多变过程等。
VS
详细描述
等温过程是指在过程中温度保持恒定的过 程，如等温膨胀或等温压缩。绝热过程是 指在过程中系统与外界没有热量交换的过 程，如火箭推进或制冷机工作。多变过程 是指实际气体在非等温、非等压过程中的 变化过程，通常用多变指数来表示压力随 温度的变化关系。
传热学--简答题
《传热学》简答题导热部分1.热对流和对流换热是否为同一类传热现象，为什么？答：热对流和对流换热不是同一类传热现象。
热对流是指由于流体的宏观运动使不同温度的流体相对位移而产生的热量传递现象，是基本传热方式；对流换热是指流体与相互接触的固体表面之间的热量传递现象，是导热和热对流两种基本传热方式共同作用的结果。
2.热传导和对流换热是否为同一类传热现象，为什么？答：热传导和对流换热不是同一类传热现象。
热传导是指物体各部分无相对位移或不同物体直接接触时，依靠微观粒子热运动而进行的热量传递现象，是基本传热方式；对流换热是指流体与相互接触的固体表面之间的热量传递现象，是导热和热对流两种基本传热方式共同作用的结果。
3.一个稳态导热问题的完整数学描写应包括哪些部分，为什么？答：一个具体给定的稳态导热问题，其完整的数学描写应包括：导热微分方程式和其单值性条件两部分。
导热微分方程式建立起温度场的通用微分方程，其单值性条件一般包括几何条件、物理条件和边界条件等。
4.某非稳态导热问题的完整数学描写应包括哪些内容，为什么？答：一个具体给定的非稳态导热问题，其完整的数学描写应包括：导热微分方程式和其单值性条件两部分。
导热微分方程式建立起温度场的通用微分方程，其单值性条件一般包括几何条件、物理条件、时间条件和边界条件等。
5.导热微分方程式d2t/d2x=0的推导理论依据和已知条件是什么？答：导热微分方程式d2t/d2x=0的推导理论依据傅立叶定律和热力学第一定律，把物体内各点的温度联系起来，建立起温度场的通用微分方程；其推导的已知条件是：常物性、均匀连续、各向同性介质的没有内热源一维稳态导热。
6.推导导热微分方程式d2t/d2x+q v/λ=0的理论依据和已知条件是什么？答：导热微分方程式d2t/d2x=0的推导理论依据傅立叶定律和热力学第一定律，把物体内各点的温度联系起来，建立起温度场的通用微分方程；其推导的已知条件是：常物性、均匀连续、各向同性介质的有内热源一维稳态导热。
热力学习题及答案解析
热力学习题及答案解析
热力学学习题及答案解析
热力学是物理学的一个重要分支，研究能量转化和热力学系统的性质。
在学习
热力学的过程中，我们经常会遇到各种热力学学习题，通过解题可以加深对热
力学知识的理解。
下面我们就来看看一些常见的热力学学习题及答案解析。
1. 问题：一个理想气体在等温过程中，体积从V1扩大到V2，求气体对外界所
做的功。
答案解析：在等温过程中，理想气体对外界所做的功可以用以下公式表示：
W = nRTln(V2/V1)，其中n为气体的摩尔数，R为气体常数，T为温度。
根据这
个公式，我们可以计算出气体对外界所做的功。
2. 问题：一个物体从20摄氏度加热到80摄氏度，求其温度变化时吸收的热量。
答案解析：物体温度变化时吸收的热量可以用以下公式表示：Q = mcΔT，其
中m为物体的质量，c为物体的比热容，ΔT为温度变化。
根据这个公式，我们
可以计算出物体温度变化时吸收的热量。
3. 问题：一个热机从高温热源吸收了500J的热量，向低温热源放出了300J的
热量，求该热机的热效率。
答案解析：热机的热效率可以用以下公式表示：η = 1 - Q2/Q1，其中Q1为
热机从高温热源吸收的热量，Q2为热机向低温热源放出的热量。
根据这个公式，我们可以计算出该热机的热效率。
通过以上几个热力学学习题及答案解析，我们可以看到在解题的过程中，需要
灵活运用热力学知识，并且掌握一定的计算方法。
希望通过不断的练习和思考，我们能够更好地理解和掌握热力学知识，提高解题能力。
工程热力学和传热学课后题答案讲述
• （2）按热力学第二定律判断系统熵的变化（为正、为负）。
解：(1)Q U W 20KJ U 10KJ U 20 10 10KJ
(2)从s
(S2
S1 ) S f
S
，来分析。
g
不可逆， S g 0
吸热， S f 0
所以：S 0
解：设需要x分钟才能把空气瓶充满, 据题意：
x
m ，m m一分钟
pV RT
, m
m充气后
m充气前
则：m
(3 0.1) 287 （50
106 5－ 273）
(0.5 0.1) 106 5 287 （17 273）
＝131.16k
g
（注意将表压力换算成绝对压力）
m
131.16
x
545.62 min 9.09hour
思考题3．下列说法是否正确，为什么？ (1)熵增大的过程为不可逆过程；
第四章
答案：错。加上“孤立系统”的限制就对了。
(2)不可逆过程的S无法计算；
“错” 答案：熵是一状态参数，只和热力过程的初、终态有关，而与所进行热力过程无
关。计算可逆过程的克劳修斯积分即可。
(3)若从某一初态经可逆与不可逆两条途径到达同一终态，则不可逆途径的S必大于可逆
（2）Siso
(1200 600
400) ( 750) 0, 可行，且为可逆循环 800 300
（3）Siso
(1250 600
400) ( 750) 0.083 0, 不可行。 800 300
其中：Q1＋Q1－ Q2＝W Q＝W Q2 Q1 900 750 400 1250J
T5
传热学问答题目解析
第一章思考题1． 试用简练的语言说明导热、对流换热及辐射换热三种热传递方式之间的联系和区别。
答：导热和对流的区别在于：物体内部依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递现象，称为导热；对流则是流体各部分之间发生宏观相对位移及冷热流体的相互掺混。
联系是：在发生对流换热的同时必然伴生有导热。
导热、对流这两种热量传递方式，只有在物质存在的条件下才能实现，而辐射可以在真空中传播，辐射换热时不仅有能量的转移还伴有能量形式的转换。
2． 以热流密度表示的傅立叶定律、牛顿冷却公式及斯忒藩－玻耳兹曼定律是应当熟记的传热学公式。
试写出这三个公式并说明其中每一个符号及其意义。
答：① 傅立叶定律：dx dt q λ-=，其中，q －热流密度；λ－导热系数；dx dt－沿x 方向的温度变化率，“－”表示热量传递的方向是沿着温度降低的方向。
② 牛顿冷却公式：)(f w t t h q -=，其中，q －热流密度；h －表面传热系数；w t －固体表面温度；f t －流体的温度。
③ 斯忒藩－玻耳兹曼定律：4T q σ=，其中，q －热流密度；σ－斯忒藩－玻耳兹曼常数；T －辐射物体的热力学温度。
3． 导热系数、表面传热系数及传热系数的单位各是什么？哪些是物性参数，哪些与过程有关？答：① 导热系数的单位是：W/(m.K)；② 表面传热系数的单位是：W/(m 2.K)；③ 传热系数的单位是：W/(m 2.K)。
这三个参数中，只有导热系数是物性参数，其它均与过程有关。
4． 当热量从壁面一侧的流体穿过壁面传给另一侧的流体时，冷、热流体之间的换热量可以通过其中任何一个环节来计算（过程是稳态的），但本章中又引入了传热方程式，并说它是“换热器热工计算的基本公式”。
试分析引入传热方程式的工程实用意义。
答：因为在许多工业换热设备中，进行热量交换的冷、热流体也常处于固体壁面的两侧，是工程技术中经常遇到的一种典型热量传递过程。
5． 用铝制的水壶烧开水时，尽管炉火很旺，但水壶仍然安然无恙。
工程的热力学和传热学课后问题详解(前五章)
第一篇工程热力学第一章基本概念一．基本概念系统：状态参数：热力学平衡态：温度：热平衡定律：温标：准平衡过程：可逆过程：循环：可逆循环：不可逆循环：二、习题1．有人说，不可逆过程是无法恢复到起始状态的过程，这种说法对吗？错2．牛顿温标,用符号°Ｎ表示其温度单位,并规定水的冰点和沸点分别为100°Ｎ和200°Ｎ，且线性分布。
（1）试求牛顿温标与国际单位制中的热力学绝对温标(开尔文温标)的换算关系式；（2）绝对零度为牛顿温标上的多少度?3．某远洋货轮的真空造水设备的真空度为0.0917ＭＰａ，而当地大气压力为0.1013MPa，当航行至另一海域，其真空度变化为0.0874MPa，而当地大气压力变化为0.097MPa。
试问该真空造水设备的绝对压力有无变化?4．如图1-1所示，一刚性绝热容器内盛有水，电流通过容器底部的电阻丝加热水。
试述按下列三种方式取系统时，系统与外界交换的能量形式是什么。
（1）取水为系统；（2）取电阻丝、容器和水为系统；（3）取虚线内空间为系统。
（1）不考虑水的蒸发，闭口系统。
（2）绝热系统。
注：不是封闭系统，有电荷的交换（3）绝热系统。
图1-15．判断下列过程中那些是不可逆的，并扼要说明不可逆原因。
（1）在大气压力为0.1013MPa时，将两块0℃的冰互相缓慢摩擦，使之化为0℃的水。
耗散效应（2）在大气压力为0.1013MPa时，用(0＋dt)℃的热源(dt→0)给0℃的冰加热使之变为0℃的水。
可逆（3）一定质量的空气在不导热的气缸中被活塞缓慢地压缩（不计摩擦）。
可逆（4）100℃的水和15℃的水混合。
有限温差热传递6．如图1-2所示的一圆筒容器，表A的读数为360kPa；表B的读数为170kPa，表示室I压力高于室II的压力。
大气压力为760mmHg。
试求:（1）真空室以及I室和II室的绝对压力；（2）表C的读数；（3） 圆筒顶面所受的作用力。
图1-2第二章 热力学第一定律一．基本概念功： 热量： 体积功： 节流：二．习题1．膨胀功、流动功、轴功和技术功四者之间有何联系与区别？ 2．下面所写的热力学第一定律表达是否正确？若不正确，请更正。
传热学简答分析题
一．简答分析题1．牛顿冷却公式中的△t改用热力学温度△T是否可以？2．何谓定性温度，一般如何取法。
3．天花板上“结霜”，说明天花板的保温性能是好还是差。
4．同一物体内不同温度的等温线能够相交，对吗？为什么？5．何谓传热方程式，并写出公式中各符号的意义及单位。
6．在寒冷的北方地区，建房用砖采用实心砖还是多孔的空心砖好？为什么？7．毕渥数和努谢尔数均可写成的形式，二者有何区别？8．在圆筒壁敷设保温层后，有时会增加其散热损失，这是为什么？9．冬天，在同样的温度下，为什么有风时比无风时感到更冷？10．试用传热学理论解释热水瓶的保温原理。
11．比较铁、铜、空气、水及冰的导热系数的大小。
12．在空调的房间里，室内温度始终保持在20℃，但在夏季室内仅需穿件单衣，而在冬季却需要穿毛衣，这是什么原因？13．冬天，经过在白天太阳底下晒过的棉被，晚上盖起来感到很暖和，并且经过拍打以后，效果更加明显。
试解释原因。
14．有人将一碗热稀饭置于一盆凉水中进行冷却。
为使稀饭凉得更快些，你认为他应搅拌碗中的稀饭还是盆中的凉水？为什么？15．窗玻璃对红外线几乎不透明，但为什么隔着玻璃晒太阳使人感到暖和？16.一铁块放入高温炉中加热，从辐射的角度分析铁块的颜色变化过程17.我们看到的常温物体呈现某一颜色，解释这一现象。
18.北方深秋季节的清晨，树叶叶面上常常结霜。
试问树叶上、下去面的哪一面结箱?为什么?19.夏天人在同样温度（如：25度）的空气和水中的感觉不一样。
为什么？20.为什么水壶的提把要包上橡胶？22.某管道外经为2r，外壁温度为tw1，如外包两层厚度均为r（即δ2＝δ3＝r）、导热系数分别为λ2和λ3（λ2 / λ3=2）的保温材料，外层外表面温度为tw2。
如将两层保温材料的位置对调，其他条件不变，保温情况变化如何？由此能得出什么结论？23.强化对流换热措施24.表面传热系数和传热系数为啥不是物性参数？26.冬天，新建的居民刚住进时比住了很久的旧楼房感觉冷。
传热学基础试题及答案-传热学简答题及答案讲解学习
传热学基础试题及答案-传热学简答题及答案讲解学习传热学基础试题及答案-传热学简答题及答案传热学基础试题一、选择题1．对于燃气加热炉：高温烟气→内炉壁→外炉壁→空气的传热过程次序为A.复合换热、导热、对流换热B.对流换热、复合换热、导热C.导热、对流换热、复合换热D.复合换热、对流换热、导热2．温度对辐射换热的影响（）对对流换热的影响。
A.等于B.大于C.小于D.可能大于、小于3．对流换热系数为1000W/（m2·K）、温度为77℃的水流经27℃的壁面，其对流换热的热流密度为（）A.8×104W/m2B.6×104 W/m2C.7×104 W/m2D.5×104W/m24．在无内热源、物性为常数且温度只沿径向变化的一维圆筒壁(t1 >t2,r1<r< p="">)的导热问题中，稳态时有（）。
A.21rrrrdrdtdrdt==> B.21rrrrdrdtdrdt==< C.21rrrdrdtdrdt===5．黑体的有效辐射____其本身辐射,而灰体的有效辐射（）其本身辐射。
A．等于等于 B.等于大于 C.大于大于 D.大于等于仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢26．有一个由四个平面组成的四边形长通道，其内表面分别以1、2、3、4表示，已知角系数X1，2=0.4,X1，4=0.25，则X1，3为（）。
A. 0.5B. 0.65C. 0.15D. 0.357.准则方程式Nu=f(Gr,Pr)反映了( )的变化规律。
A.强制对流换热B.凝结对流换热C.自然对流换热D.核态沸腾换热8．当采用加肋片的方法增强传热时，将肋片加在（）会最有效。
A. 换热系数较大一侧B. 热流体一侧C. 换热系数较小一侧D. 冷流体一侧9. 某热力管道采用两种导热系数不同的保温材料进行保温，为了达到较好的保温效果，应将( )材料放在内层。
工程热力学和传热学试题及答案
工程热力学和传热学试题及答案工程热力学和传热学是比拟深奥这门课程，内容复杂，要学好这门课程不容易，同学们要非常专心去学，才能学好工程热力学和传热学。
下面是给大家的，欢送大家学习参考。
1.两股湿空气稳定绝热合流,湿空气的参数分别为:ma1、p1、t1、h1、s1、c1;ma2、 p2、t2、h2、s2、c2,合流后的参数用角标3表示。
试写出质量方程、能量方程和熵方程。
2.试用焦耳--汤姆逊系数,分析理想气体和制冷剂,在绝热节流后产生的温度效应。
3.试根据热力学第二定律证明p-v 图上可逆绝热过程线不相交。
4. 门窗紧闭的房间内有一台电冰箱正在运行,假设敞开冰箱大门就有一股凉气扑面,使人感到凉爽。
你认为能否通过敞开冰箱大门的方式降低室内温度5.湿空气的温度、压力以及水蒸气分压力,判断湿空气是否饱和什么条件下才结露其含湿量如何1.有一可逆热机,如下图,自高温热源t1吸热,向低温热源t2和t3放热。
: t1=727℃,t3=127℃,Q1=1000kJ,Q2=300kJ,W=500kJ,??: (1)Q3= (2)可逆热机的热效率 (3)热源温度t2= (4)三热源和热机的熵变 (5)在T-S 图上表示热机循环。
2.空气压缩制冷装置,吸入的空气p1=0.1MPa, t1=27 °C,绝热压缩到 p2=0.4Mpa,温度为-10°C,空气进入膨胀机的温度为20°C, 试求:(1)压缩机出口压力;(2)制冷机的质量流量; (3)压缩机的功率;(4)循环净功率。
3.范德瓦尔方程,求:1mol 气体由初态v1可逆地定温膨胀到终态v2,所吸收的热量。
1.试说明得出导热微分方程所依据的根本定律。
2.一大平壁两侧外表温度分别为T1和T2,且T1>T2,其导热系数λ 与温度T 呈线性变化:λ =λ 0+AT,式中λ 0为正值常数。
试画出对应于A>0、A=0和A<0三种情况下一维平壁稳态导热时的温度分布曲线,并说明理由。
(完整版)传热学简答题归纳
传热学简答题归纳问题1 冬天，经过在白天太阳底下晒过的棉被，晚上盖起来为什么感到很暖和？并且经过拍打以后，为什么效果更加明显？回答：棉被经过晾晒以后，可使棉花的空隙里进入更多的空气。
而空气在狭小的棉絮空间里的热量传递方式主要是导热，由于空气的导热系数较小，具有良好的保温性能。
而经过拍打的棉被可以让更多的空气进入，因而效果更明显。
问题2 冬天，在相同的室外温度条件下，为什么有风比无风时感到更冷些？回答：假定人体表面温度相同时，人体的散热在有风时相当于强制对流换热，而在无风时属自然对流换热（不考虑热辐射或假定辐射换热量相同时）。
而空气的强制对流换热强度要比自然对流强烈。
因而在有风时从人体带走的热量更多，所以感到更冷一些。
讨论：读者应注意的是人对冷暖感觉的衡量指标是散热量的大小而不是温度的高低，即当人体散热量低时感到热，散热量高时感到冷，经验告诉我们，当人的皮肤散热热流为58W/㎡时感到热，为232W/㎡时感到舒服，为696W/㎡时感到凉快，而大于为928W/㎡时感到冷。
问题3 夏季在维持20℃室内工作，穿单衣感到舒适，而冬季保持在22℃的室内工作时，为什么必须穿绒衣才觉得舒服？回答：首先，冬季和夏季的最大区别是室外温度不同。
夏季室外温度比室内温度高，因此通过墙壁的热量传递方向是由室外传向室内。
而冬季室外气温比室内气温低，通过墙壁的热量传递方向是由室内传向室外。
因此冬季和夏季墙壁内表面温度不同，夏季高而冬季低。
因此，尽管冬季室内温度22℃比夏季略高20℃，但人体在冬季通过辐射与墙壁的散热比夏季高很多。
根据上题人体对冷暖的感受主要是散热量的原理，在冬季散热量大，因此要穿厚一些的绒衣。
问题4 利用同一冰箱储存相同的物质时，试问结霜的冰箱耗电量大还是未结霜的冰箱耗电量大？回答：当其它条件相同时，冰箱的结霜相当于在冰箱蒸发器和冰箱冷冻室（或冷藏室）之间增加了一个附加热阻，因此，要达到相同的制冷室温度，必然要求蒸发器处于更低的温度。
传热学复习简答题及其答案(Ⅰ部分)
传热学复习简答题及其答案（Ⅰ部分）一、 概念题1、试分析室内暖气片的散热过程，各个环节有哪些热量传递方式？以暖气片管内走热水为例。
答：有以下换热环节及传热方式：（1） 由热水到暖气片管道内壁，热传递方式为强制对流换热；（2） 由暖气片管道内壁到外壁，热传递方式为固体导热；（3） 由暖气片管道外壁到室内空气，热传递方式有自然对流换热和辐射换热。
2、试分析冬季建筑室内空气与室外空气通过墙壁的换热过程，各个环节有哪些热量传递方式？答：有以下换热环节及传热方式：（1） 室内空气到墙体内壁，热传递方式为自然对流换热和辐射换热；（2） 墙的内壁到外壁，热传递方式为固体导热；（3） 墙的外壁到室外空气，热传递方式有对流换热和辐射换热。
3、何谓非稳态导热的正规阶段？写出其主要特点。
答：物体在加热或冷却过程中，物体内各处温度随时间的变化率具有一定的规律，物体初始温度分布的影响逐渐消失，这个阶段称为非稳态导热的正规阶段。
4、分别写出N u 、R e 、P r 、B i 数的表达式，并说明其物理意义。
答：（1）努塞尔(Nusselt)数，λlh Nu =，它表示表面上无量纲温度梯度的大小。
（2）雷诺(Reynolds)数，νl u ∞=Re ，它表示惯性力和粘性力的相对大小。
（3）普朗特数，a ν=Pr ，它表示动量扩散厚度和能量扩散厚度的相对大小。
（4）毕渥数，λlh B i =，它表示导热体内部热阻与外部热阻的相对大小。
5、竖壁倾斜后其凝结换热表面传热系数是增加还是减小？为什么？。
答：竖壁倾斜后，使液膜顺壁面流动的力不再是重力而是重力的一部分，液膜流1/423l l x l s w gr h 4(t t )x ρλη⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦动变慢，从而热阻增加，表面传热系数减小。
另外，从表面传热系数公式知，公式中的g 亦要换成θsin g ，从而h 减小。
6、按照导热机理，水的气、液、固三种状态中那种状态的导热系数最大？ 答：根据导热机理可知，固体导热系数大于液体导热系数；液体导热系数大于气体导热系数。
工程热力学与传热学(第二十六)复习题综述
《工程热力学与传热学》复习题渤海石油职业学院石油工程系——晏炳利第一篇工程热力学第一章绪论一、填空题1．自然界中已被人们利用的能源有：、、、、、等。
能源的开发和利用的程度是人类社会发展的一个重要标志。
2．能源的利用方式：、、3．热能的利用方式：、4．柴油机的工作过程：、、、。
5．工程热力学的主要内容：二、概念题热力学、工程热力学三、简答题工程热力学的基本任务第二章基本概念一、概念题或简答题1．工质、环境（外界）、热力状态、平衡态、绝对压力、表压力、真空度、状态方程、热力过程（过程）、准静态（准平衡）过程、可逆过程、功、容积功(体积功)、热量功与热量的区别、二、填空题1．对工质的要求：、2．根据系统与环境的关系，系统可分为四种：、、、。
3．平衡态的条件：、。
4.热力学平衡态的特点：、。
5.热力学中常见的状态参数：、、、、、等。
6.状态参数的特点：、。
7.强度参数与质量，不具有，如、等。
尺度参数与质量，具有，如、、等。
8．绝对压力（P）、表压力（Pg）和大气压力（Pb）之间的关系为：。
绝对压力（P）、真空度（Pv）和大气压力（Pb）之间的关系为：。
9．华氏温标、摄氏温标与绝对温标之间的换算：、、。
10．实现可逆过程必须满足的条件：、。
第三章热力学第一定律一、填空题1．自然界中存在的能量形式有：、、、。
2．工质的内能包括：、。
3．工质的内能是和的函数。
4．热力学第一定律用于闭口系统的数学表达式（闭口系统能量方程）为：。
对于单位质量工质有：对于微元过程有：。
5．一元稳定流动开口系统的热力学第一定律数学表达式。
6．常见的换热器有：、、、、、。
7．喷管是一种使流动工质的管道。
扩压管是使工质沿流动方向的管道。
8．气轮机分为：轮机和轮机。
它们都是由和组成的。
9．节流过程中，工质的相等。
二、概念题及简答题热力学第一定律的实质、稳定流动、一元稳定流动满足的条件、节流、第四章热力学第二定律一、填空题1．热力学第一定律揭示了与的相互转换及中的能量守恒规律。
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《热力学与传热学》考试答案一、判断题1．循环净功越大，则循环的热效率也愈大。
（）2．经过一个不可逆循环后，工质熵的变化为零。
（）3．若容器中气体的绝对压力没有改变，则其压力表的读数就不会改变。
（）4、闭口系与外界无物质交换，系统内质量保持恒定，那么系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统。
（）5、功的数值仅仅取确于工质的初态和终态，与过程无关。
（）6、气体膨胀时一定对外作功。
（）7、比热容仅仅是温度的单值函数。
（）8、对于一种确定的理想气体，(c p-c v)一定为一定值。
（）二、填空题1．在两个恒温热源之间有两个可逆循环，其中一个循环的工质是理想气体、热效率为ηA；另一循环的工质是等离子气体，热效率为ηB。
试比较这两个循环热效率的大小。
三、简答题hl的形式，二者有何区别？1．Nu数和Bi数均可写成λ2．冬天，在相同的室外温度条件下，为什么骑摩托车比步行时感到更冷些，一般要戴皮手套和护膝？3．试比较在其它条件相同时，下列情况管内对流换热系数的相对大小。
（请用符号“<”、“=”、“<”表示）（1）层流紊流（2）水空气（3）光滑管粗糙管（4）直管弯管（5）层流入口段层流充分发展段4．在p-v图中有一可逆过程1-2，工质为理想气体。
试判断其过程热量q、过程功w 以及热力学能变化∆u的正负。
5．已知H2O在压力为p=1.0MPa时饱和温度为t s=179.88︒C。
试判断H2O在下列情况下的状态：（1）p=1.0MPa、t=200︒C；（2）p=1.0MPa、t=160︒C；（3）p=1.0MPa、干度x=0.6。
6．写出努塞尔数（Nu）的表达式及物理意义。
7．有人将一碗热稀饭置于一盆凉水中进行冷却。
为使稀饭凉的更快一些，你认为他应该搅拌碗中的稀饭还是盆中的凉水？为什么？8．对于高温圆筒壁来说，加保温层一定能降低对外散热量，对吗？为什么？四、计算题1．容积为V=0.0283m 3的瓶内装有氧气，其压力为p 1=6.865⨯105Pa ，温度为T 1=294K 。
随后发生泄漏，压力降至p 2=4.901⨯105Pa 时被发现，而温度T 2=T 1未变。
试问到发现为止共漏去多少kg 氧气？ [氧气R g =260J/(kg.K)]2．在可逆热力循环1-2-3-1中，1-2为定容过程，2-3为绝热过程，3-1为定压过程。
工质为空气，T 1=300K ，p 1=0.1MPa 、p 2=0.4MPa ，c p =1.004kJ/(kg.K)，R g =0.287 kJ/(kg.K)。
试求 (1)循环净功w 0；(2)循环热效率ηt ；(3)在p-v 图及T-s 图上定性地画出该循环。
3．初始温度为20℃的热电偶突然放入300℃的空气中，30秒种后热电偶的指示温度为160℃。
试求（1）该热电偶的时间常数；（2）热电偶指示温度上升到290℃所需的时间。
4．容积为V=0.027m 3的刚性储气筒内装有压力为0.5MPa 、温度为27︒C 的氧气。
筒上装有一排气阀，压力达到0.8MPa 时就开启，压力降为0.75MPa 时才关闭。
若由于外界加热的原因造成阀门开启，试问：(1)当阀门开启时的筒内温度；(2)因加热造成阀门开闭一次期间而损失掉的氧气量。
设筒内气体温度在排气过程中保持不变。
氧气，R g =260J/(kg.K)。
5．一定量的空气，经过下列四个可逆过程组成的循环1-2-3-4-1。
试求：（1）填充表中所缺的数据；（2）循环功；（3）循环热效率。
6．冷却水以2m/s 的流速在内径为d=20mm 的直铜管内流动，其进口温度为20︒C ，铜管内壁温度为80︒C ，试求水被加热到60︒C 时所需的管长。
特征数关联式：（1）紊流：n w f )(Pr Re 023.0Nu 0.4f 0.8f f ηη= ⎩⎨⎧==0.25n ,0.11n ,流体被冷却时流体被加热时 条件：50,10Re 4≥>dl f （2）层流：14.031f f f )()Pr Re (86.1Nu wf l d ηη=条件：10Pr Re ,2200Re ><ldff f 水的物性参数：7．一台燃气轮机从大气中吸入温度为17︒C 、压力为0.1MPa 的空气，然后在压气机中进行绝热压缩，使空气压力提高到0.9MPa 。
若压气机内空气稳定流动、不计进出口动能和重力位能的变化且比热容取定值，试求压气机消耗的轴功。
空气c p =1.004 kJ/(kg ⋅K)，k=1.40。
8．有一厚度为20 cm 的炉墙，墙体材料的热导率为1.3W/(m ⋅K)。
为使散热损失不超过1500W/m 2，需紧贴墙外壁面加一层热导率为0.1W/(m ⋅K)的保温层。
已知该复合壁内、外两侧壁面温度分别为800︒C 和50︒C ，试确定该保温层的厚度。
9．某种火警报警器的有效部位是一个半径为R 的小金属球，其熔化温度为t s =500 ºC 、密度为ρ=7200 kg/m 3、比热为c=400 J/(kg ⋅K)、热导率为λ=200 W/(m ⋅K)。
正常状态下金属球的温度为t 0=25ºC ，当突然受到温度为t ∞=675ºC 的烟气加热后，为保证在20秒内发出警报，问金属球的半径R 应为多少？设烟气与球表面间的对流换热系数为h=25W/(m 2⋅K)。
提示：利用集总参数法分析计算。
10．一循环，工质从高温热源吸热3.4×106kJ ，输出功率1.1×106kJ 。
试计算该循环的热效率ηt 。
若循环是在温度分别为577 ℃和30 ℃ 的恒温热源间完成的，试计算该循环的热效率ηt 与同温限下卡诺循环的热效率ηc 之比。
11．水以1.8 m/s 的速度从内径为12 mm 的铜管内流过。
已知铜管壁面温度为60℃，进口水温为30℃，试确定将水加热到50℃时所需的管长。
水的有关物性及管内换热关系式如下： 不同温度下水的物性参数经验关联式：(1)层流： 14.031)()Pr (Re 86.1wf f f f l d Nu ηη=适用条件：10)(Pr Re ,2200Re ><ldf f f(2)紊流： ⎩⎨⎧===3.0m 4.0m Pr Re 023.08.0流体被冷却，流体被加热，mfff Nu 适用条件：50,10Re 4≥>dlf参考答案一、判断题√ √二、填空题ηA =ηB三、简答题1．Nu 数和Bi 数均可写成λhl的形式，二者有何区别？答：（1）Nu 数中的λ为流体的热导率；Bi 数中的λ为导热物体的热导率。
（2）Nu 数中的h 为待定参数，Nu 为待定特征数；Bi 数中的h 为已知参数，由第三类边界条件确定，Bi 为已定特征数。
（3）物理意义不同。
Nu 表示贴壁流体的无量纲的温度梯度，在其它条件相同的情况下，Nu 数可反映对流换热的强弱。
Bi 数表示第三类边界条件下物体内部导热热阻和表面处换热热阻的比值。
2．冬天，在相同的室外温度条件下，为什么骑摩托车比步行时感到更冷些，一般要戴皮手套和护膝？答：强制对流换热强度与流体壁面之间的相对速度有关，相对速度越大，对流换热越强。
与步行相比，骑摩托车时相对速度较大，对流换热强度大，因此人体会散失较多的热量从而感到更冷些。
皮手套和护膝，由于导热系数小且有一定厚度，增加了一层较大的导热热阻，使总传热热阻增大，从而可降低散热量，从而起到保护作用。
3．试比较在其它条件相同时，下列情况管内对流换热系数的相对大小。
（请用符号“<”、“=”、“>”表示） （1）层流 < 紊流 （2）水 > 空气（3）光滑管 < 粗糙管 （4）直管 < 弯管 （5）层流入口段 > 层流充分发展段 4．答：由图可知，s2>s1，则q=⎰21Tds>0，吸热；v2>v1，则w=⎰21pdv>0，对外作功；T2<T1，则⎰=∆21dTc u V <0，热力学能降低。
5．答：在相同压力下，（1）t=200︒C>ts ，处于过热蒸气状态；（2）t=160︒C<ts ，处于未饱和水状态；（3）干度x=0.6∈(0，1)，处于湿饱和蒸气状态。
6．答：0)(=∂Θ∂-==Y fYhlNu λ；表征壁面处流体无量纲过余温度变化率的大小，可反映对流换热的强弱。
7．有人将一碗热稀饭置于一盆凉水中进行冷却。
为使稀饭凉的更快一些，你认为他应该搅拌碗中的稀饭还是盆中的凉水？为什么？答：应该搅拌碗中的稀饭。
这是一个传热过程。
相对而言，稀饭侧的对流换热系数较小、换热热阻较大。
搅拌稀饭时增大了其对流换热系数，最大限度的降低总传热热阻，可显著地增强传热，加速冷却速率。
8．对于高温圆筒壁来说，加保温层一定能降低对外散热量，对吗？为什么？ 答：不对。
因为对于圆筒壁的保温，存在一个临界热绝缘直径d c 问题。
当圆筒壁外径大于临界热绝缘直径d c 时，加保温层一定能降低散热量；但当圆筒壁外径小于临界热绝缘直径d c 时，在一定的保温层厚度范围内，其散热量是增加的。
四、计算题1．解：理想气体状态方程：pV=mR g T初态时氧气质量为 kg 254.029********.010865.65111=⨯⨯⨯==T R V p m g终态时氧气质量为 kg 181.02942600283.010901.45222=⨯⨯⨯==T R V p m g则漏去的氧气质量为 ∆m=m 1-m 2=0.254-0.181=0.073 kg 2.解：对于空气，k=1.4 c V = c p -R g =0.717kJ/(kg ⋅K)1-2为定容过程，2-3为定熵过程，3-1为定压过程， p 3=p 1=0.1MpaT 2=T 1⋅p 2/p 1=300×0.4/0.1=1200 K K 54.807)4.01.0(1200)(4.114.112323=⨯==--k k p p T T (1)循环功w net w 1-2=0 q 2-3=0w 2-3= -∆u 2-3=c V (T 2-T 3)=0.717×(1200-807.54)=281.39kJ/kg w 3-1=p 1(v 1-v 3)=R g (T 1-T 3)=0.287×(300-807.54)= -145.66 kJ/kg w net = w 1-2+ w 2-3+ w 3-1=0+281.39-145.66=135.73 kJ/kg (2)热效率ηtq 1-2=∆u 1-2=c V (T 2-T 1)=0.717×(1200-300)=645.3 kJ/kg循环吸热量q 1=q 1-2=645.3 kJ/kgq 3-1=∆h 3-1=c p (T 1-T 3)=1.004×(300-807.54)=-509.57kJ/kg循环放热量q 2=∣q 3-1∣=409.17 kJ/kgηt = w net / q 1=135.73/645.3=21.03% 或 ηt = 1-q 2 / q 1=1-509.57/645.3=21.03% (3)图示3.解：本题求时间常数，可认为满足Bi<0.1。