综合讨论题1-绪论-导热基本定律
第二章 导热基本定律及稳态导热.
dt 0, 02 d t b0 0, 上凹 2 dx 2 d t b0 0, 直线 2 dx
t1
b>0 b<0
t2
法二：定性分析
设b>0
tx>tx+dx
0 C : 空气 0.0244W (m C) ;
20 C : 空气 0.026W (m C)
气体的温度升高时：气体分子运动速度和定容比热 随 T 升高而增大。气体的导热系数随温度升高而增 大
分子质量小的气体（H2 、He）导热系数较大 — 分 子运动速度高
2、液体的导热系数
温度降度：由于传热总是从高温到低温物体，为 了便于以后的计算，定义负的温度梯度称温度降度。 由定义可知：热流密度的方向与温度降度方向一致。 热流线：表示热流方向的线。热流线与等温面处处正交。
四、导热的基本定律—傅里叶定律 文字表达式： 单位时间内传递的热量与温度梯度及垂直于热流体 方向的截面积成正比。即：
c 壁面与流体相接触
tf1
t 左侧 hA(t f 1 t1 ) A( ) w n t 右侧 A( ) w hA(t 2 t f 2 ) n
t1
t2 tf2
实际上，等温表面和绝 热表面是散热表面条件 的特例 t tw t f ( )w h n t 欲 ( ) w＝0 很大，热量都向内部传 播；h很小，表面无 n h 热交换（绝热条件） 欲t w＝t f ， 0 ，很小或h很大，致使表面温度接 近于介质的温度。 h
液体 0.07~0.7W (m C)
20 C : 水 0.6W (m C)
液体的导热：主要依靠晶格的振动
第二章导热基本定律及稳态导热PPT课件
cw 1 说明热源与管子中心不重合。 由(a)、(b)可得：
将(c)代入(b)可得：
从而只能选正号，所以有： 等温线为一圆。
2 具有偏心空腔的圆柱体
由于是稳定导热，从而流过每一等温面的热流量是 相同的
对于等温面 1
y0
h2 h1
ε
对于等温面 2
热阻： 但h1和h2是未知的
下面用此方法求地下埋管与土壤间的导热量
有一热力管道，外径d=2r，
埋于地平面下h米深处。土 壤为均质且导热系数λ为常
数。管子表面温度及地表面
tf
y0
温度也是均匀的常量，为tW h 和tF，设管道很长，求单位 管道的热损失。
r” x
M
p(x,y)
r’
r
N y
因管道很长，从而可以看作是二维稳定导热
1项
2项
＝控制体内内能的变化
3项
第一项 求沿x、y、z三个方向流入和流出的热量
把1、2、3项代入能量方程式
导温系数的物理意义：a越大，表明λ越大或ρC 越小，λ大，表示在相同的温度梯度下可以传 递更多的热量；ρC小表明温度上升1℃所吸收 的热量越小，从而可使相同的热量传递得更远 ，
物体内各点温度更快地随界面温度的升高而升 高。
三、利用“导热形状因子S”计 导热系数为算常数导，热无量内热源稳态导热体
内，两壁温度为定值，即有Q=λS(t1+t2)。
补充内容
稳定热传导的热源法 （虚拟热源法）
定义：如果一个物体有内热源作用时，我们可以通过
导热微分方程式和相应的单值性条件求温度分布。但 如果知道温度分布，我们反过来找导致这种温度分布 的原因—实际存在的热源或假想的热源。这种方法称 虚拟热源法或称映象法。
第二章 导热基本定律及稳态导热1——传热学课件PPT
导热问题中的微元体
z dz
ydy
x y
dz
xdx
dx
dy
z
t dydz
x
x
x dx
x dx
x x
x
x
t x
三类边界条件的表示方法
第一类边界条件 t t x, y, z t t
w
w
（恒壁温）
第二类边界条件
qq w
（恒热流）
第三类边界条件 dt h t t
（换热）
dn w
w
f
关于导热微分方程的说明
热扩散（导温系数）系数的物理意义
a (m2/s) c
导热微分方程的使用条件 对于工程中遇到的大部分稳态和非稳态导热问 题导热方程均可适用；但对于在极短时间内产 生极大热流密度的传热问题，如激光加热过程， 导热微分方程不能使用；另外对于极低温度下 的导热问题，导热微分方程也不适用。
dxdydz
E c t dxdydz
导热微分方程
c
t
x
t x
t y
z
t z
c
不同条件下的导热微分方程
导热系数为常熟的 导热微分方程
t
a
2t x2
2t y2
2t z 2
c
常物性稳态有内热源的 导热微分方程
2t 2t 2t
x2 y2 z2 0
常物性没有内热源的 稳态导热微分方程
第二章 导热基本定律
及稳态导热
本章重点讨论稳态导热问题。为此首先 介绍一些相关的基本知识，如温度场、 温度剃度、导热基本定律等；然后应用 这些基本知识推导出求解导热问题的微 分方程；最后应用这些微分方程求解常 见的导热问题。
导热基本定律及稳态导热
3、微元体热力学能的增量
d 时间内微元体中热力学能的增量：
[3] c t dxdydz d [J]
(mcdt dxdydzc t d )
由 [1]+ [2]= [3]：
dQx qx dydz d
[J]
d 时间内、沿 x 轴方向、经 x+dx 表面导出的热量：
dQxdx qxdx dydz d [J]
qxdx
qx
qx x
dx
d 时间内、沿 x 轴方向导入与导出微元体净热量：
dQx
dQxdx
qx x
dxdydz d
确定热流密度的大小，应知道物体内的温度场: t f (x, y, z, )
确定导热体内的温度分布是导热理论的首要任务 一、导热微分方程式
理论基础：傅里叶定律 + 热力学第一定律
化学反应
假设：(1) 所研究的物体是各向同性的连续介质 发射药熔
(2) 热导率、比热容和密度均为已知
化过程
(3) 物体内具有内热源；强度 qv [W/m3]; 内热源均匀分布；qv 表示单位体积的导热
c 2 — 拉普拉斯算子
热扩散率 a 反映了导热过程中材料的导热能力（ ）
与沿途物质储热能力（ c ）之间的关系
a 值大，即 值大或 c 值小，说明物体的某一部分
一旦获得热量，该热量能在整个物体中很快扩散
热扩散率表征物体被加热或冷却时，物体内各部分 温度趋向于均匀一致的能力
在同样加热条件下，物体的热扩散率越大，物体内部各处 的温度差别越小。
第二章 导热的基本定律及稳态导热
第二章导热的基本定律及稳态导热从本章开始将深入的讨论三种热量传递方式的基本规律。
研究工作基本遵循经典力学的研究方法，即提出物理现象、建立数学模型而后分析求解的处理方法，对于复杂问题亦可在数学模型的基础上进行数值求解或试验求解。
采用这种方法，我们就能够达到预测传热系统的温度分布和计算传递的热流量的目的。
导热问题是传热学中最易于用数学方法处理的热传递方式。
因而我们能够在选定的研究系统中利用能量守恒定律和傅立叶定律建立起导热微分方程式，然后针对具体的导热问题求解其温度分布和热流量。
最后达到解决工程实际问题的目的。
2－1 导热的基本概念和定律1温度场和温度梯度1.1温度场由于热量传递是物质系统内部或其与环境之间能量分布不平衡条件下发生的无序能量的迁移过程，而这种能量不平衡特征，对于不可压缩系统而言，可以用物质系统的温度来表征。
于是就有“凡是有温差的地方就有热量传递”的通俗说法。
因此，研究系统中温度随时间和空间的变化规律对于研究传热问题是十分重要的工作。
按照物理上的提法，物质系统内各个点上温度的集合称为温度场，它是时间和空间坐标的函数，记为yxft=2－1(τz),,,式中,t—为温度; x,y,z—为空间坐标; -- 为时间坐标。
如果温度场不随时间变化,即为稳态温度场，于是有yxft=2—2(z,),稳态温度场仅在一个空间方向上变化时为一维温度场,t=2—3f)(x稳态导热过程具有稳态温度场,而非稳态导热过程具有非稳态温度场。
1.2等温面温度场中温度相同点的集合称为等温面,二维温度场中则为等温线,一维则为点.取相同温度差而绘制的等温线(对于二维温度场)如图2-1所示,其疏密程度可反映温度场在空间中的变化情况。
等温面不会与另一个等温面相交,但不排除十分地靠近,也不排除它可以消失在系统的边界上或者自行封闭。
这就是等温面的特性。
1.3温度梯度温度梯度是用以反映温度场在空间的变化特征的物理量。
按照存在温差就有热传的概念,沿着等温面方向不存在热量的传递。
传热学-第二章 导热基本定律及稳态导热第二讲-动力工程
平壁内的温度分布将不再呈现出线性分布的特 点，热阻形式也将发生变化。
切不可盲目引用一些既成的结论而忽视该结论 成立的条件！ ★ ★
(2) 随温度变化、无内热源
d dT 0
dx dx
x 0,
x ,
T T
Tw1 Tw2
（0 1 bT） 0、b为常数
c T
(
x
T ) x
(
y
T ) y
z
(
T z
)
qv
本讲要点
单值性条件 尤其是边界条件
一维稳态导热的基本解法 注意体会： (1) 不同物理条件(导热系数是否常数、有无内热 源)对于温度分布的影响 (2) 第三类边界条件下的传热过程 (3) 圆筒壁和平壁的温度分布特征
二、 导热过程的单值性条件
Tw2 Tw2
dT r dr c1 T c1 ln r c2
Tw1 c1 ln r1 c2; Tw2 c1 ln r2 c2
Tw1 Tw2
Tw1
Tw2
圆筒壁内温度分布：
c1
Tw2 Tw1 ln(r2 r1)
;
c2
Tw1
(Tw2
Tw1)
ln r1 ln(r2 r1)
T
Tw2 ln( r2
d 2T dx2
qv
0
x 0, T Tw1
x , T Tw2
直接积分，得：
dT dx
qv
x c1
T
qv
2
x2
c1x
c2
根据边界条件，得：
Tw1 c2 ;
Tw2
qv
2
2
c1
c2
导热基本定律及稳态导热
c1
t2
t1
c2 t1
线性
t
t2
t1
x
t1
分布
dt
t2
t1
带入Fourier 定律
dx
r
R A
q
t2 t1
t
t
(A)
热阻分析法适用于一维、稳态、无内热源的情况
物体的温度场通常用等温面或等温线表示
• 等温线图的物理意义： • 若每条等温线间的温度间隔相等时，等温线的疏密可反映
出不同区域导热热流密度的大小。如图所示是用等温线图 表示温度场的实例。
二 、导热基本定律
1 、导热基本定律（傅立叶定律） 1 ）定义：在导热现象中，单位时间内通过给 定截面所传递的热量，正比例于垂直于该截 面方向上的温度变化率，而热量传递的方 向与温度升高的方向相反，即 ~ t
导热基本定律及稳态导热
1 、重点内容： ① 傅立叶定律及其应用； ② 导热系数及其影响因素； ③ 导热问题的数学模型。 2 、掌握内容：一维稳态导热问题的分析解法
3 、了解内容：多维导热问题
§ 1 导热基本定律
一 、温度场 （Temperature field） 1 、概念
温度场是指在各个时刻物体内各点温度分布的总称。
（ 1 ）蜂窝固体结构的导热 （ 2 ）穿过微小气孔的导热
更高温度时： （ 1 ）蜂窝固体结构的导热 （ 2 ）穿过微小气孔的导热和辐射
5 、超级保温材料 采取的方法： （ 1 ）夹层中抽真空（减少通过导热而造成热损失） （ 2 ）采用多层间隔结构（ 1cm 达十几层）
绪论、导热的基本概念和定律
§1-3 总的热量传递过程
Ф 总=Ф 导热+Ф 对流+Ф 辐射
§1-4 传热学的研究方法
一、求解传热问题的方法 1.数学分析法 2.积分近似解 3.比拟法 4.数值计算 5.实验研究
二、本课程学习方法 1.认真听课 2.按时完成作业 3.及时复习
第二章 导热的基本定律和稳态导热
§2-1 导热的基本概念和热导率 §2-2 导热微分方程和定解条件 §2-3 一维稳态导热 §2-5 接触热阻简介
t △x= x－x+dx dxdydz 2 x
2
d τ时间内、沿 x 轴方向导入微元体净热量
x x - x dx 2t 2 dxdydz x
d τ时间内、沿 y 轴方向导入微元体净热量
y y - y dy 2t 2 dxdydz y
导热系数的影响因素： 1、状态、成分和结构 一般情况：λ 金属 > λ 非金属
λ固体 > λ 液体 > λ 气体
λ 纯铜 = 398w / m • ° λ 大理石 = 2.7w / m • ° C C
纯铜：398 30%锌黄铜：109 11%锡青：24.8 0˚C时： 冰 = 2.22w / m • ° λ C
∂τ
t = f (x, y, z)
t = f (x )
2.等温面：温度场中温度相同点的集合称为等温面。 其疏密程度可反映温度场在空间中的变化情况。
t+Δ t
t t-Δ t
等温线：用一个平面与等温面相交，得到一条等 温线。
问题：等温线能否相交？
3.温度梯度（Temperature gradient）
一般情况：气体λ 值随温度升高而升高； 液体λ 值随温度升高而降低；非金属固体λ 值 随温度升高而升高；金属固体λ 值随温度升高 而降低。 水在0℃－120℃λ 值随温度升高而升高； 120℃－300℃λ 值随温度升高而降低。 4、含水率
导热基本定律和稳态导热
qw h(tw t f )
qw
h tf
傅里叶定律:
qw (t / n)
例:右图中
0
δx
x ,
t
x
x
h(tw
tf
)
课上作业:列出下列问题得数学描述:
1. 一块厚度为d得平板,两侧得温度分别为tw1和tw2。 (1)导热系数为常数;(2)导热系数就是温度得函数 。
2. 一块厚度为d 得平板,平板内有均匀得内热源,热源
c1 c2
t2 t1 ln(r2 / r1
t1 ln r1
)
t2 t1 ln(r2 / r1
)
将两个积分常数代入原通解,可得 圆筒壁内得温度分布如下
t
t1
t2 t1 ln(r2 / r1)
ln(r
/
r1 )
r
温度分布就是一条对数曲线
t1 r1
t2
r2
通过圆筒壁得热流量
式中
Φ
A
dt dr
t1
t2
0δ
x
对微分方程直接积分两次,得微分方程得通解:
dt dx
c1
t
c1x c2
利用两个边界条件
t
x 0, t t1
c2 t1
t1
x , t t2
c1
t2 t1
t2
将两个积分常数代入原通解,可得 0 δ
x
平壁内得温度分布如下
t
t1
t1
t2
x
线性分布
利用傅立叶导热定律可得通过平壁得热流量
q dt t1 t2 [W/m2 ]
dx
Φ A dt A t1 t2 t1 t2 [W ]
dx
导热的基本定律
导热的基本定律导热的基本定律导热是物体内部热能传递的一种方式，它是指在物体内部由温度高处向温度低处传递热量的过程。
导热的基本定律可以通过研究物体内部温度分布和热流密度之间的关系来描述。
一、傅里叶定律傅里叶定律是描述物体内部温度分布与时间和空间变化之间关系的一个重要定律。
根据傅里叶定律，物体内部温度分布与时间和空间变化之间存在着一种数学关系，即：q=-kA(dT/dx)其中，q表示单位时间内通过面积A传递的热流量，k表示材料的导热系数，dT/dx表示单位长度上温度变化率。
二、傅里叶传导方程傅里叶传导方程是描述物体内部温度分布随时间变化的一个偏微分方程。
傅里叶传导方程可以用来求解物体内部温度随时间变化的规律。
它可以用以下形式表示：∂u/∂t=k∇²u其中，u表示物体内部温度分布函数，t表示时间，k表示材料的导热系数，∇²表示拉普拉斯算子。
三、热传导方程热传导方程是描述物体内部温度分布随时间和空间变化的一个偏微分方程。
它可以用来求解物体内部温度随时间和空间变化的规律。
热传导方程可以用以下形式表示：∂u/∂t=k∇²u+q其中，u表示物体内部温度分布函数，t表示时间，k表示材料的导热系数，∇²表示拉普拉斯算子，q表示单位时间内通过面积A传递的热流量。
四、导热系数导热系数是材料特性之一，它描述了材料对于单位面积上单位长度内温度梯度的响应能力。
在傅里叶定律中，k被称为材料的导热系数。
不同材料具有不同的导热系数，在工程设计中需要根据实际情况选择合适的材料。
五、影响导热的因素影响导热的因素主要有以下几个：1. 材料本身特性：不同材料具有不同的导热系数。
2. 温度差：温度差越大，热传导越快。
3. 材料厚度：材料厚度越大，热传导越慢。
4. 材料结构：材料结构的复杂程度会影响热传导的速率。
总之，导热是物体内部热能传递的一种重要方式，傅里叶定律、傅里叶传导方程和热传导方程等基本定律可以用来描述物体内部温度分布与时间和空间变化之间的关系。
绪论、导热部分练习题
一、填空题1. 热量传递的三种基本方式是( )。
2. 在稳态导热过程中,决定物体内温度分布的物性参数是()。
3. 单位面积的导热热阻单位为( )。
4. 若λ1、λ2、λ3分别表示铜、水和空气的导热系数，则按其数值从大到小的排列顺序为( )。
5. 根据现行国家标准的规定,作为保温材料的物质,其导热系数应小于( )W/(m·K)。
6. 从传热角度看，发电机的冷却方式中，水冷与氢冷比较是( )的冷却效果较好。
7. 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。
8. 由炉膛火焰向水冷壁传热的主要方式是( )。
9. 尾部烟道中烟气向省煤器传热的主要传热方式为( )。
10. 将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空，其目的是减少( ) 。
11. 单值性条件包括几何、物理、时间和( )。
12. 对于实际工程中的肋片，当Bi ( )时，就认为满足一维导热条件。
13．导热微分方程的推导应用了能量守恒定律和( )定律。
14．根据非稳态导热过程的特点,可分为周期性非稳态导热和(瞬态非稳态导热)两类。
15. 已知某大平壁的厚度为15mm ，材料导热系数为0.15，壁面两侧的温度差为150 ℃，则通过该平壁的导热热流密度为( ) 。
16. 传热系数的定义式及单位是（），物理意义指（）。
17．（）及其单值性条件可以完整地描述一个具体的导热问题。
二、判断题1．对流传热系数是物质的一种物理性质。
（）2. 多层圆筒壁稳态导热时，通过各层的热流密度相等。
（）三、单项选择题(在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其号码填在题后的括号内)1. 下列参数中属于物性参数的是( )A.传热系数B.导热系数C.辐射角系数D. 换热系数2. 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. 换热系数较小一侧C. 随便哪一侧D. 两侧同样都加3. 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。
传热学 第二章 导热基本定律及稳态导热
d x d x d xdx
qxdydz qxdxdydz
qx dxdydz x
q xdx
qx
q x x
dx
2qx x 2
dx 2 2!
0
qx
qx x
dx
2-2 导热微分方程
d = dx + dy + dz
2. 导热问题的数学理模型
t
❖ x方向净导入微元体的热量为： qx x
d x d x d xdx qx dxdydz
x2 y 2 z 2
当导热系数为常数时：
拉普拉斯算子
t
c
ห้องสมุดไป่ตู้
2t x 2
2t y 2
2t z 2
c
t a 2t
c
a c
热扩散率表征物体被 加热或冷却，物体内 各部分温度趋向于均 匀一致的能力.
❖ 物体无内热源： t a 2t
❖ 稳态导热： a 2t 0 c
❖ 稳态导热、无内热源：
增加的方向。
gradt t n n
等温面法线方向 的单位矢量
在直角坐标系中的温度梯度:
gradt t i t j t k x y z
i、j、k 分别为x、y、z方向的单位矢量。
2.1 导热基本概念
四、热流密度矢量
热流密度：单位时间、单位面积上所传递的热量；
q—W/m2
不同方向上的热流密度的大小不同；
x
同理，
d x
x
t x
dx dydz
d y
y
t y
dxdydz
单位时间内净导入微元体的热流量：
d z
t dxdydz z z
d
第二章 导热基本定律和稳态导热
200
600
13 1000 1500
λ与 t 的关系
λ
λ = λ0 (1 + bt )
λ = f (t ) λ (0) λ0 t1
2007-10-7 传热学
t2
t
14
平均热导率
∫ λ=
t2
t1
λ0 (1 + bt )dt t2 − t1
t2 − t1 )( t2 + t1 ) ( λ0 = ( t2 − t1 ) + b 2 t2 − t1
y
Φ
y
Φz x
O
传入系统的总能量 系统内热源生成热
储存能变化
从系统传出的总能量
或写成 微元体内能的增量 = 导入导出系统的净能量＋微元体内热源的生成热
导热基本定律
导热基本定律
导热基本定律是指在恒定温度下，物质内部的热量传递速率与传热距离成反比，与传热面积成正比，与物质本身的导热性能有关。
这个定律被称为傅里叶定律。
傅里叶定律的表达式为：Q/t = -kA(dT/dx)，其中Q/t表示单位时间内通过介质传递的热量，k表示介质的导热系数，A表示传热面积，dT/dx表示温度梯度。
该式表明，在单位时间内通过介质传递的热量与介质的导热系数成正比，与传热面积和温度梯度成正比。
该定律在工程领域中具有广泛应用。
例如，在建筑领域中，设计师需要考虑墙体、屋顶和地板等建筑材料的导热性能以确保房屋能够保持舒适的室内温度；在电子设备制造领域中，设计师需要考虑材料的导电性和导热性以确保设备能够高效运行并避免过热损坏；在化学工业领域中，工程师需要考虑反应器内部的传热问题以确保化学反应能够高效进行。
总之，导热基本定律是物质内部热量传递的基础规律，对于各个领域的工程设计和生产都有着重要的意义。
【传热传质学】第01章导热的基本定律及导热方程
(
s in 2
＋
cos2
) T
y
(
) cos
sin
T x
236020/11/13 Friday
❖应用热传导方程的通用形式和上面热流通量关 系式的推导，可把二维各向异性材料的热传导 方程表示为：
c T
(
cos2 ＋ sin2
)
2T x2
＋
（
s in 2
c os2
）y2T2
(
) sin
的不同方向上，在不同方向上，导热系数具有不同 的数值，存在一个热传导主轴。 (3) 与晶体成长方法有关的一些小的结构上的差异影响
他们的导热系数。
2020/11/13 Friday
(4)与纯物质状态相比较，晶体物质的化学组成上的杂 质导致较低的导热系数，纯金属比它们相应的合金 具有高的多的导热系数。 (5)机械损伤，如冷加工和核辐射的损伤导致材料导热 系数的变化。 (6)一般，金属比非金属具有较高的导热性能。 (7)材料的固相比它们相应的液相具有较高的导热性能。 （ 例：冰比水高，固相的铅比液相的铅具有较高的导 热系数；铋例外） (8)液相比气相具有较高的导热系数。
坐标的交叉导数。故分析求解更困难。 ❖分析二维各向异性材料的例子，这时热传导主轴
并不于物体的边界面相互垂直。
232020/11/13 Friday
如图，物体放置于（ x，y）坐标系中，材料的热传导
主轴于坐标系形成一个角度 ，坐标系（ ，）是
和热传导主轴相重合的，可以把经过物体的热流通量
看作为由坐标 和 方向的热流通量的分量组成。
214020/11/13 Friday
215020/11/13 Friday
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综合讨论题1
一、绪论
1.下列表述是否正确？（1）有温差就有传热；（2）对流必然伴随有导热；（3）
对流换热是一种基本的传热方式。
2.试用简练的语言说明导热、对流、辐射三种传热方式的联系和区别。
3.导热系数、对流换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？
4.用铝制水壶烧开水时，尽管炉火很旺，但水壶仍安然无恙。
而一旦壶内的水
烧干后水壶很快就被烧坏。
试从传热学的观点分析这一现象。
5.有两个外形相同的保温杯A和B，注入同样温度、同样体积的热水后不久，
A杯的外表面可以感到热，而B杯的外表面则感觉不到温度的变化，试问哪个保温杯的质量较好？
6.已知一个换热过程的温压为100o C，热流量为10kW，则其热阻为_______。
7.在一维稳态传热过程中，每一个环节的热阻分别为0.01K/W、5K/W、100K/W，
则热阻为_______的换热环节上采取强化传热措施效果最好。
8.一长、宽均为10mm的等温集成电路芯片安装在一块底板上，温度为20o C的
空气在风扇的作用下冷却芯片。
芯片的最高允许温度为85o C，芯片与冷却气流间的平均对流换热系数为175W/(m·K)。
试确定在不考虑辐射换热时芯片的最大允许功率。
9.有一台气体冷却器，气侧对流换热系数h1=95 W/(m2·K)，壁面厚度δ=2.5mm，
λ=46.5 W/(m·K)，水侧对流换热系数h2=5800W/(m2·K)。
设传热壁可以看作平壁，试计算从气到水的总传热系数。
并指出，为了强化这一传热过程，应首先从哪一个环节着手？
二、导热基本定律
10.在同样的加热或冷却条件下，（）
A.物体内部各处温度差别愈小，则其导温系数a值愈大
B.物体内部各处温度差别愈大，则其导温系数a值愈大
C.导热系数λ及热容量ρc愈大，则a愈大
11.导热（）
A.只能发生在密实的固体中
B.只能在固体和静止的流体中发生
C.只能在固体和上面温度高下面温度低的流体层中发生
D.可以在固体、液体及气体中发生
12.一维傅里叶定律的数学表达式为_________________，其中负号的物理意义为
_________________________________。
13.试说明得出导热微分方程所依据的基本定律。
14.导热问题的第一类边界条件为_________________________________，第二类
边界条件为_________________________________。
15.对于无限大平板内的一维稳态导热问题，试说明在三类边界条件中，两侧面
边界条件的哪些组合可以使平板中的温度场获得确定的解？
16.一块大平板，厚度δ=5cm，有内热源Φ，平板中的一维稳态温度分布为t=b+cx2，
式中b=200o C，c= –200K/m2。
假定平板的导热系数为λ=50W/(m·K)，试确定平板中内热源Φ之值。
三、综合题
17.（选做）一宇航员在太空模拟舱内工作（检测仪器仪表的工作性能），该模拟
舱外表面面积为3m2，外表面温度为0o C，表面发射率为0.05。
模拟舱位于表面温度为-100o C的人工环境的大壳体内。
此时模拟舱内的温度保持恒定，试确定模拟舱表面的辐射散热量。
这份能量都是由宇航员身上散失的吗？。