生活中的传热学 (问答题整理答案)
传热学简答题 -回复
以下是一些关于传热学的简答题及答案，供您参考：
1. 什么是导热系数？它与哪些因素有关？
答：导热系数是表示物质导热能力的一个物理量，单位是W/m·K。
其大小主要取决于物质的种类、温度、密度和湿度等因素。
一般来说，物质的导热系数随温度升高而降低，密度越大、湿度越高，导热系数也越大。
2. 为什么热水比冷水结冰更快？
答：热水比冷水结冰更快的现象称为“姆潘巴现象”。
其主要原因是热水在冷却过程中，温度下降得更快，导致水分子间的相对运动减缓，形成了一种较为无序的状态，这种无序状态使得水分子间的相互作用力减小，从而加速了结冰过程。
3. 什么是热阻？如何减小热阻？
答：热阻是指传热过程中阻碍热量传递的物理量。
减小热阻的方法有很多种，包括加强传热、改善传热方式、增加传热面积等。
加强传热可以通过提高物质的导热系数来实现；改善传热方式可以采用更有效的传热方式，例如使用热管、散热片等；增加传热面积可以通过增加换热面积来实现。
4. 什么是热对流？如何实现热对流？
答：热对流是指由于物质的运动而引起的热量传递现象。
实现热对流的方法包括自然对流和强制对流两种。
自然对流是由于物质内部温度不均匀而引起的流动；强制对流则是通过外部力量来驱动物质运动，从而实现热量传递。
5. 什么是热辐射？它与热传导、热对流有何不同？
答：热辐射是指物体通过电磁波的形式向外传递能量的过程。
它与热传导、热对流不同，不需要物质之间的直接接触或相对运动即可实现热量传递。
同时，热辐射的传递速度与介质无关，不受温度梯度的影响。
工学-传热学简答题
工程流体力学问做题总结1.为什么用纸杯可以烧开水？答：水侧的热阻远小于加热侧的热阻,纸的温度更接近水的温度, 所以不会到达纸的着火点.2.冬天,隔着玻璃晒太阳感觉更暖和,为什么？答：普通玻璃对太阳辐射的光几乎完全穿透,而对常温下室内物体的红外辐射热量被阻挡在房间内,这一现象类似“温室效应〞3.中央电视台1999年9月5日的?科技博览?指出：72℃的铁和600 ℃的木头摸上去的感觉是一样的,您知道为什么吗？答：人手感受到的冷暖实质上是热量传递的快慢,而铁的导热系数远大于木头.4.住新房和旧房的感觉一样么？为什么住新房感觉冷呢？答：由于水的导热系数远大于空气,而新房墙壁含水较多,所以住新房感觉冷.5.为什么要及时去除冰箱内的结霜,否那么耗电量就会增加？答：由于冰箱结霜相当于在冷流体〔制冷剂〕与热流体〔空气〕的传热过程中,串联环节中增加了一个热阻.因此,要保证冰箱内到达相同的空气温度,在结霜情况下必然要降低制冷剂的蒸发温度,而是以增加压缩机功耗为代价的.6.改变暖气中的水流速度是否可以改变显著地增强换热？答：暖气内部是水的强制对流换热,而外部是空气的自然对流换热,由于空气侧对流换热外表传热系数远小于水侧的.热阻主要集中在空气侧,因而,通过改变水侧〔既进一步减小水的热阻〕对传热量的奉献不大.7.冬天的晴天白天与晚上的空气温度相同,为什么白天热而晚上却冷些？答：主要由于白天有来自太阳的辐射能量的缘故.8.北方,深秋或者初冬季节的清晨,为什么树叶总是在朝向太空的一面结霜？答：霜会结在树叶的上外表.由于清晨,上外表朝向太空,下表面朝向地面.而太空外表的温度低于摄氏零度,而地球外表温度一般在零度以上.由于相对树叶下外表来说,其上外表需要向太空辐射更多的能量,所以树叶下外表温度较高,而上外表温度较低且可能低于零度,因而容易结霜.9.室温下呈黑色的铁棒在炉中加热时,颜色渐呈暗红、红、橙黄, 这是为什么？答：随着铁棒的加热,温度升高,其辐射能量最大的波长向短波方向移动,即经历了由远红外线、近红外线到可见光区域,因而会呈现上述颜色变化.10.海水的颜色为什么总是蓝色的？答：这是由于海水的非灰性质引起的,即海水对不同的波长的可见光吸收率不同,对蓝色波长附近的射线吸收少,反射多,所以呈蓝色.11.要增加物体间的辐射换热,有人提出用发射率2大的材料.而根据基尔霍夫定律,对漫灰外表,e=Q,即发射率大的物体同时其吸收比也大.有人因此得出结论：用增大发射率^的方法无法增强辐射换热.请判断这种说法正确性,并说明理由.答：在其它条件不变时,由物体的外表热阻可知,当£越大时,物体的外表辐射热阻越小,因而可以增强辐射换热.因此上述说法不正确.12.“善于发射的物体必善于吸收〞,即物体辐射力越大,其吸收比也越大.这样认为对吗？答：基尔霍夫定律对实际物体成立必须满足两个条件：物体与辐射源处于热平衡,辐射源为黑体.也即物体辐射力越大,其对同样温度的黑体辐射吸收比也越大,善于发射的物体,必善于吸收同温度下的黑体辐射.所以上述说法不正确.13.人造地球卫星在返回地球外表时,为何易被烧毁？答：卫星在太空正常运行时,其外表的热量传递方式主要依靠与太空及太阳等星体的辐射.而在卫星返回地面的过程中,由于与大气层之间的摩擦,产生大量的热量,无法及时散失,因而易被烧毁.14.在波长入＜2回的短波范围内,木板的光谱吸收比小于铝板, 而在波长〔入＞2回〕范围内那么相反.在木板和铝板同时长时间放在太阳光下时,那个温度高？为什么？答：波长小于2曲时,太阳光的辐射能量主要集中在此波段, 而对常温下的物体,其辐射波长一般大于2曲.在同样的太阳光条件下,铝板吸收的太阳能多,而在此同时,其向外辐射的能量却少于木板〔在长波范围内,铝板吸收比小于木板,由基尔霍夫定律,其发射率亦小于木板〕.因此,铝板温度高.15.黑体外表与重辐射外表相比,均有J = Eb.这是意味着黑体外表与重辐射外表具有相同的性质？答：虽然黑体外表与重辐射外表均具有J = Eb的特点,但二者具有不同的性质.黑体外表温度不依赖于其他参与辐射的外表, 相当于源热势.而重辐射外表的温度那么是浮动的,取决于参与辐射的其它外表.16.在太阳系中地球和火星距太阳的距离相差不大,但为什么火星外表温度昼夜变化却比地球要大得多？答：由于火星附近没有大气层,因而在白天,太阳辐射时火星表面温度很高,而在夜间,没有大气层的火星与温度接近于绝对零度的太空进行辐射换热,因而外表温度很低.而地球附近由于大气层〔主要成分是CO2和水蒸气〕的辐射作用,夜间天空温度比太空高,白天大气层又会吸收一局部来自太阳的辐射能量,因而昼夜温差较小.17.任意形状物体对流换热热量计算方法.对任意形状的物体,当其在和流体的接触中传递热时,为了计算所传热量的大小,需要计算该物体对流体的外表传热系数h值. h值的计算方法通常如下：〔1〕求出物体外表温度Tw和流体温度Tf的算术平均值〔定性温度),查取流体在这个平均温度下的物性值：比热Cp；黏度以；运动黏度丫；密度p；导热系数入；普朗特数Pr等等；(2)根据物体的形状和流体的流动形式,选定对流换热影响大, 关系最密切的定形尺寸L和特征速度u;(3)由以上的L、u、v等计算雷诺数或格拉晓夫数和普朗特数Re/Gr, Pr (也可由查取物性参数获得)；(4)根据计算得出的雷诺数或格拉晓夫数Re /Gr值来判定流体的流动状态是层流还是紊流；(5)根据上面的判定及计算所得或由物性参数所得Pr数来选择适当的努谢尔特数(努塞尔数)无量纲特征方程表达式Nu=f(Re,Pr); (6)将求出的雷诺数Re、普朗特数Pr的值代所选定的Nu表达式,计算Nu的值；(7)由得到的Nu值,利用无量纲特征准数定义式来计算外表换热系数h的值,h=入Nu/L;(8)根据求得的h值,由牛顿冷却公式计算出对流换热换热量①：6=h(Tw—Tf)A 或①=(入Nu/L)(Tw—Tf)A18.由对流换热微分方程式说明,在边界上垂直与壁面的热量传递完全依靠导热,那么在对流换热过程中流体的流动起什么作用？7 九d th ——苹c yy=0答：(1)在描述对流换热的能量微分方程中,对流项含有流体速度, 即要获得流体的温度场,必须先获得速度场,只有流体流动,才能建立流动速度场；(2)流体流动可带来热量,亦可带走热量,流动与换热密不可分.19.用冰冷却食物,冰放在食物上面还是下面？答：将冰放在食物上面.这样做,被冰块冷却的空气,便会很快下沉,使物体四周罩上一层冷空气,而且不断地把物体散发出来的热量赶走.冰箱里的冷冻库,总是放在冰箱的最上层,也就是这个道理.20.空气横掠管束时,沿流动方向管排数越多,换热越强,而蒸汽在水平管束外凝结时,沿液膜流动方向排数越多,换热强度越低.试对上述现象出作出解释.答：空气外掠管束时,沿流动方向管排数越多,气流扰动增加, 换热越强.而蒸汽在水平管束外凝结时,沿液膜流动方向排数越多,凝结液膜越来越厚,凝结传热热阻越来越大,因而换热强度降低.强化凝结换热的原那么减薄或破坏凝结液膜,以及使已凝结的液体尽快从凝结外表排泄,尽可能减少不凝结气体质量分数.强化举措①减薄液膜厚度或破坏液膜.如采用低肋管等高效冷凝面；增加顺液膜流动方向的蒸汽流速；对单管或管束尽量放置成水平位置.②加速液膜排泄.如采用分段排泄管、沟槽管、泄出罩或应用离心力、静电吸引力等举措.③减少不凝结气体质量分数.如采用抽吸、引射等方式或顺液膜流动方向增加蒸汽流速.④对凝结外表采取一定举措,使其尽可能实现珠状凝结.21.为什么蒸汽中含有不凝结气体会影响凝结换热的强度？答：不凝结气体的存在,一方面使凝结外表附近蒸汽的分压力降低,从而蒸汽饱和温度降低,使传热驱动力即温差〔ts-tw〕减小；另一方面凝结蒸汽穿过不凝结气体层到达壁面依靠的是扩散,从而增加了阻力.上述两方面的原因使不凝结气体存在大大降低了外表传热系数,使换热量降低.所以实际冷凝器中要尽量降低并排出不凝结气体.22.试从沸腾过程分析,为什么用电加热器时当加热功率q> qMax 时易发生壁面被烧毁的现象,而采用蒸汽加热那么不会？答：用电加热时,加热方式是限制外表的热流密度.而采用蒸汽加热那么是壁面温度可控的情形.由大容器饱和沸腾曲线可知,当加热功率q稍超过qMax值时,工况将沿qMax虚线跳至稳定膜态沸腾曲线,使壁面温度飞升,导致设备烧毁.限制临界热流密度中皿的意义23.两滴完全相同的水滴在大气压下分别滴在外表温度为120℃和400℃的铁板上,试问滴在那块板上的水滴先被烧干,为什么？答：在大气压下发生沸腾换热时,上述两水滴的过热度分别是△t=tw-ts=20℃ 和△t=300℃,由大容器饱和沸腾曲线,前者表面发生的是核态沸腾,后者发生膜态沸腾.虽然前者传热温差小, 其外表传热系数大,从而外表热流反而大于后者.所以水滴滴在120℃的铁板上先被烧干.24.试画出大容器沸腾的q〜At曲线.并对热流密度可控及壁面温度可控的两种情形,分别说明限制热流密度小于临界热流密度及温差小于临界温差的意义.答：用电加热时,加热方式是限制外表的热流密度.而采用蒸汽加热那么是壁面温度可控的情形.由大容器饱和沸腾曲线可知,当加热功率q稍超过qMax值时,工况将沿qMax虚线跳至稳定膜态沸腾曲线,使壁面温度飞升,导致设备烧毁.25.用铝质水壶烧开水时,尽管炉火很旺,但水壶仍安然无恙. 而一旦壶内的水烧干后壶很快就被烧坏.试应用传热学的理论分析这一现象.答：入气V入水,h气Vh水；水烧干后,加热空气,所形成的气膜热阻较大,不利于传热,壶内温度剧升,导致壶很快就被破坏.26.从传热外表的结构而言,强化凝结换热的根本思想是什么？强化沸腾换热的根本思想是什么？答：强化凝结换热的根本思想：蒸汽膜状凝结时,热阻取决于通过液膜层的导热.因此尽量减薄液膜层的厚度是强化膜状凝结的根本手段.为此,可以从两个方面着手.第一是减薄蒸汽凝结时直接粘滞在固体外表上的液膜；其次是及时地将传热外表上产生的凝结液体排走,不使其积存在传热外表上而进一步使液膜加厚.强化沸腾换热的根本思想：无论是大容器沸腾还是管内沸腾,在加热面上产生气泡是其共同的特点,也是使对流传热比无相变的传热强烈的最根本原因.因此,强化沸腾传热的根本原那么是尽量增加加热面上的汽化核心,即产生气泡的地点.在你学过的对流传热中,外表传热系数计算式中显含传热温差的有哪几种传热方式,不显含传热温差的有哪几种传热方式, 不显含传热温差是否意味着与温差没有任何关系？1)计算外表传热系数中显含传热温差的计算公式①大容器饱和液体膜态沸腾外表传热系数计算式「n / gr p (p - p 兀］%h =0.621n v d(t -1)vv 坟s②大容器饱和液体核态沸腾外表传热系数计算式0.33二J 1 1J rg 九3P 2h = L 13[nT^. ⑤对流换热微分方程式7 九d t③水平圆管及球外表的凝结传热外表传热系数h H = 0.729 rg 九 3 P 3 H d (t -1 ) l s W , 14rg MP 31/4= 0.826 H dG -t )」④努塞尔的蒸汽层流膜状凝结分析解及实验修正解rg 九3p3144H Q L )x l s W h = 0.943rg 九 3 P 3 H l C - 1t ) 14 14h ——N cyy—02〕计算外表传热系数中不显含传热温差的计算公式①湍流膜状凝结平均外表传热系数计算式②有限空间自然对流换热的外表传热系数计算公式③大空间自然对流传热的外表传热系数计算公式④外部强制对流传热的外表传热系数计算公式⑤内部强制对流的外表传热系数计算公式⑥流体外掠平板传热层流分析解在你学过的对流传热中,外表传热系数计算式中显含传热温差的有哪几种传热方式,不显含传热温差的有哪几种传热方式, 不显含传热温差是否意味着与温差没有任何关系？答：〔1〕计算外表传热系数中显含传热温差的计算公式①大容器饱和液体膜态沸腾外表传热系数计算式②大容器饱和液体核态沸腾外表传热系数计算式③水平圆管及球外表的凝结传热外表传热系数④努塞尔的蒸汽层流膜状凝结分析解及实验修正解⑤对流换热微分方程式(2)计算外表传热系数中不显含传热温差的计算公式①湍流膜状凝结平均外表传热系数计算式②有限空间自然对流换热的外表传热系数计算公式③大空间自然对流传热的外表传热系数计算公式④外部强制对流传热的外表传热系数计算公式⑤内部强制对流的外表传热系数计算公式⑥流体外掠平板传热层流分析解虽然不显含传热温差,但传热温差在计算Re及查取物性参数时在计算特征温度中已表达.命题不正确.29.对流换热问题完整的数学描写应包括什么内容？既然对大多数实际对流换热问题尚无法求得其精确解,那么建立对流换热问题的数学描写有什么意义？答：对流换热微分方程组连续性方程动量方程卬一5方程)能量方程由于在描述流动的能量方程中,对流项含有流体速度,即获得流体的温度场,必须先获得其速度场,“流动与换热密不可分〞. 因此外表传热系数必须与流体速度场有关.30 .对流换热微分方程式与导热问题的第三类边界条件式有什么 区别？答：对流换热微分方程式中人为流体的导热系数,d t/d y 为近壁 流体的温度梯度,而在第三类边界条件下的人为导热固体的导热 系数.傅里叶定律中的况/d n 为近壁固体的温度梯度.31 .试写出Nu 、Pr 、Gr 、Re 数的数学表达式,并说明各数的物理 意义.gl 3 P A tG = r 一表示浮升力与黏性力之比的一种度量.壁面上流体的无量纲温度梯度〔注意人为流体的导热系数〕. 动量扩散厚度与热量扩散厚度之比的一种度量.惯性力与黏性力之比的一种度量.32 .其它条件相同时,同一根管子横向冲刷与纵向冲刷相比,那 个的外表传热系数大,为什么？Nu = hlRe 二 ul答：横向冲刷时的外表传热系数大.由于纵向冲刷时相当于外掠平板的流动,热边界层较厚,而横向冲刷时热边界层薄且存在由于边界层别离而产生的旋涡,增加了流体扰动,因而换热强.33.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：由于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,对流换热强度大些,因此人体会散失较多的热量从而感到更冷些.而皮手套和护膝,由于透气性差、导热系数小,增加了传热热阻,降低了散热量,从而起到保护作用.34.在气温为10°C的房间内用细绳吊一段直径均匀的圆柱冰块,过一段时间后,冰块的形状会发生哪些变化？冰块会在绳上完全融化吗？答：由题意知,该冰柱的融化过程相当于竖圆柱的自然对流换热. 根据竖壁自然对流换热的机理,由于冰柱壁面温度低于周围空气温度,故流体贴壁向下流动,边界层上部薄而下部厚.局部对流换热系数上部较大而下部较小,因此,虽然冰柱整个会慢慢融化, 但是上部融化较快,其形状会变得上部细、下部粗,不等在绳上全部融化完就会掉在地上.35.为什么火灾时会有大风？答：冬天升暖炉子,有时候我们能听到炉子里“呼呼〞地唱歌.难道炉子真的能唱歌吗？不是的,是炉子里的热空气跑出外面去了,冷空气跑进去填它的空缺.冷热空气这样一走动,就产生了风,炉子里的“呼呼〞声,就是风声.炉子这样唱歌,正是它烧得很旺盛的时候.所谓火灾的情形跟升炉子差不多.大火时热空气向天空冲去,冷空气就来补它的位置,冷热空气一流动,风就发生了.火越旺,风越大；反过来说,风越大,火就越旺,正像常常说的：“火仗风势；风助火威〞.36.为什么耳朵大的人更容易生冻疮？答：耳朵的散热可以看成是一维肋片导热,耳朵大的人沿肋高的方向热阻较小,那么耳朵温度更容易接近周围环境的温度.37.同样是25℃的房子为什么夏天可以穿衬衫,而冬天却要穿毛衣？答：墙壁内侧温度夏天比冬天高,所以人体向外辐射的能量冬天比夏天多,而自然对流和辐射换热处于同一数量级.38.在相同流速、相同温度的条件下.流体在管内流动和在管外横向冲刷时,哪一种情形的外表传热系数h大？试应用传热学原理说明之.答：h横＞八管,由于流体在管外横向绕流时,由于要产生边界层的脱离外表的现象,使得扰动大大增加,热量传递速度加快.。
传热学问答题
问答题导热部分1、圆管临界热绝缘直径与哪些因素有关？“如果圆管的外径小于临界热绝缘直径，则在它外面包覆保温层一定会使传热热阻减少”，这句话对不对，为什么？答：圆管临界热绝缘直径与保温材料的导热系数和管壁外表面传热系数有关。
不对，如图所示当 保温层外径大于d 3时，可起到保温层减少热损失的作用。
2、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？答：采用多孔的空心砖较好，因为多孔的空心砖导热系数较小，可以起到保温的作用。
3、用有限差分法求解非稳态导热问题时有显式格式和隐式格式之分。
试解释它们之间的差别和各自的优缺点。
答：显式差分格式的优点是：方程式可整理成显函数的形式；求解温度场简单；缺点是：空间步长和时间间隔τ∆的选取不是任意的，需要满足稳定性条件。
隐式差分格式的优点是：方程式是无条件稳定的，但缺点是需要联立方程组进行求解温度场。
4、写出Bi 准则的表达式，并用文字简要叙述什么是集总参数法。
答：hlBi λ=。
在非稳态导热过程中，当Bi<0.1时，可近似认为物体的温度是均匀一致的，即忽略内部的导热热阻，该分析方法称之为集总参数法。
5、试写出导热系数、热扩散率、蓄热系数的单位及其代表的物理意义 答：导热系数λ的单位是 W/(mK)，表征材料导热能力的大小；热扩散率a 的单位是 m 2/s ，表征物体各部分趋向一致的能力；蓄热系数s 的单位是 J/(m 2sK)，表示当物体表面温度波振幅为1℃时，导入物体的最大热流密度。
6、什么是物体在等温介质中冷却的冷却率？在正常情况阶段物体的冷却率与它的初始温度分布有没有关系？ 答：2211δβτθθam -=∂∂-=，过余温度对时间的相对变化率。
当Fo ≥0.2时，与初始温度分布无关。
7、什么是非稳态导热过程的正常情况阶段？并说明无限大平壁在正常情况阶段的冷却率与其初始温度分布有无关系？答：随着时间的推移，初始温度分布的影响逐渐消失，当物体内各处温度随时间的变化率具有一定的规律，该阶段称为非稳态导热过程的正常情况阶段。
传热学试题及答案
传热学试题及答案一、选择题1. 下列哪个不属于热传导的基本特征？A. 无需介质传递B. 可以发生在固体、液体和气体中C. 遵循热量自高温物体向低温物体的传递D. 传递的速度与介质的热容量无关答案：D2. 热传导的传热率与以下哪个因素有关？A. 温度差B. 介质厚度C. 介质面积D. 介质密度答案：A3. 热辐射是指物体通过哪种方式传递热量？A. 直接接触B. 气体流动C. 电磁波辐射D. 液体对流答案：C4. 以下哪个物理量可以描述热传递的方向？A. 热传导率B. 热传导模型C. 温度梯度D. 热量传递速率答案：C5. 哪个表达式可以用来计算热传导率？A. 热流密度/温度梯度B. 温度差/时间C. 热能/单位面积D. 质量/时间答案：A二、简答题1. 什么是传热学？传热学是研究热量在物质中的传递过程的科学，通过研究传热学可以了解热量如何从一个物体传递到另一个物体，以及传热的速度和特性。
2. 热传导、热辐射和热对流分别是什么？热传导是指通过物体内部的分子间碰撞传递热量的过程，热辐射是指物体通过电磁波辐射传递热量的过程，热对流是指通过流体的流动传递热量的过程。
3. 温度梯度对热传导有何影响？温度梯度是指物体温度变化在空间上的分布情况，温度梯度越大，热传导速率越快。
当温度梯度很大时，热量会迅速从高温区域传递到低温区域。
4. 热传导常用的计算方法有哪些？常用的热传导计算方法有傅里叶热传导定律和热传导方程等。
傅里叶热传导定律是热传导定律的基本方程，可以描述热量在固体中传递的规律。
热传导方程则是用来描述非稳态热传导过程的方程。
5. 影响热辐射强度的因素有哪些？影响热辐射强度的因素有物体的温度、表面性质和波长等。
温度越高，热辐射强度越大；物体表面的性质也会影响热辐射强度，比如表面的发射率；波长则是指热辐射的电磁波的波长，不同波长的热辐射具有不同的强度。
三、分析题1. 如果有两个物体，一个是金属，一个是木材，它们的表面积和温度差都相同，哪个物体的热传导更快？金属的热传导更快。
传热学课后答案(完整版)
绪论思考题与习题（89P -）答案：1．冰雹落体后溶化所需热量主要是由以下途径得到： Q λ—— 与地面的导热量 f Q ——与空气的对流换热热量注：若直接暴露于阳光下可考虑辐射换热，否则可忽略不计。
2．略 3．略 4．略 5．略6．夏季：在维持20℃的室内，人体通过与空气的对流换热失去热量，但同时又与外界和内墙面通过辐射换热得到热量，最终的总失热量减少。
（T T 〉外内）冬季：在与夏季相似的条件下，一方面人体通过对流换热失去部分热量，另一方面又与外界和内墙通过辐射换热失去部分热量，最终的总失热量增加。
（T T 〈外内）挂上窗帘布阻断了与外界的辐射换热，减少了人体的失热量。
7．热对流不等于对流换热，对流换热 = 热对流 + 热传导 热对流为基本传热方式，对流换热为非基本传热方式 8．门窗、墙壁、楼板等等。
以热传导和热对流的方式。
9．因内、外两间为真空，故其间无导热和对流传热，热量仅能通过胆壁传到外界，但夹层两侧均镀锌，其间的系统辐射系数降低，故能较长时间地保持热水的温度。
当真空被破坏掉后，1、2两侧将存在对流换热，使其保温性能变得很差。
10．t R R A λλ=⇒ 1t R R A λλ==2218.331012m --=⨯11．q t λσ=∆ const λ=→直线 const λ≠ 而为λλ=（t ）时→曲线 12、略13．解：1211t q h h σλ∆=++＝18(10)45.9210.361870.61124--=++2W m111()f w q h t t =-⇒ 11137.541817.5787w f q t t h =-=-=℃ 222()w f q h t t =-⇒ 22237.54109.7124w f q t t h =+=-+=-℃ 45.92 2.83385.73q A W φ=⨯=⨯⨯= 14. 解：40.27.407104532t K R W A HL λσσλλ-====⨯⨯⨯30.24.4441045t R λσλ-===⨯2m K W • 3232851501030.44.44410t KW q m R λ--∆-==⨯=⨯ 3428515010182.37.40710t t KW R λφ--∆-==⨯=⨯ 15．()i w f q h t h t t =∆=-⇒i w f qt t h=+51108515573=+=℃0.05 2.551102006.7i Aq d lq W φππ===⨯⨯=16.解：12441.2 1.2()()100100w w t t q c ⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦44227350273203.96()()139.2100100W m ++⎡⎤=⨯-=⎢⎥⎣⎦12''441.21.2()()100100w w t t qc ⎡⎤=-⎢⎥⎢⎥⎣⎦442273200273203.96()()1690.3100100W m ++⎡⎤=⨯-=⎢⎥⎣⎦'21.2 1.2 1.21690.3139.21551.1Wq q q m ∆=-=-=17．已知：224A m =、215000()Wh m K =•、2285()Wh m K =•、145t =℃2500t =℃、'2285()Wk h m K ==•、1mm σ=、398λ=()W m K •求：k 、φ、∆解：由于管壁相对直径而言较小，故可将此圆管壁近似为平壁 即：12111k h h σλ=++＝3183.5611101500039085-=⨯++2()W m k • 383.5624(50045)10912.5kA t KW φ-=∆=⨯⨯-⨯= 若k ≈2h'100k k k -∆=⨯％8583.561.7283.56-==％ 因为：1211h h ，21h σλ 即：水侧对流换热热阻及管壁导热热阻远小于燃气侧对流换热热阻，此时前两个热阻均可以忽略不记。
生活中的传热学(问答题整理答案)
生活中的传热学(问答题整理答案)1、一滴水滴到120度和400度的板上，哪个先干？试从传热学的角度分析？答：在大气压下发生沸腾换热时,上述两滴水的过热度分别是△t=tw–t=20℃和△t=300℃,由大容器饱和沸腾曲线,前者表面发生的是泡态沸腾,后者发生膜态沸腾。
虽然前者传热温差小,但其表面传热系数大,从而表面热流反而大于后者。
所以水滴滴在120℃的铁板上先被烧干。
2、锅铲、汤勺、漏勺、铝锅等炊具的柄用木料制成，为什么？答：是因为木料是热的不良导体,以便在烹任过程中不烫手。
3、滚烫的砂锅放在湿地上易破裂。
为什么？答：这是因为砂锅是热的不良导体,如果把烧得滚热的砂锅,突然放到潮湿或冷的地方,砂锅外壁的热就很快地被传掉，而内壁的热又一下子传不出来，外壁冷却很快的收缩，内壁却还很热，没什么收缩，加以陶瓷特别脆，所以往往裂开。
或者：烫砂锅放在湿地上时,砂锅外壁迅速放热收缩而内壁温度降低慢,砂锅内外收缩不均匀,故易破裂。
4、往保温瓶灌开水时，不灌满能更好地保温。
为什么？答：因为未灌满时,瓶口有一层空气,是热的不良导体,能更好地防止热量散失。
5、煮熟后滚烫的鸡蛋放入冷水中浸一会儿，容易剥壳。
为什么？答：因为滚烫的鸡蛋壳与蛋白遇冷会收缩,但它们收缩的程度不一样,从而使两者脱离。
6、用焊锡的铁壶烧水，壶烧不坏，若不装水，把它放在火上一会儿就烧坏了。
为什么？答：这是因为水的沸点在1标准大气压下是100℃,锡的熔点是232℃,装水烧时,只要水不干,壶的温度不会明显超过100℃,达不到锡的熔点,更达不到铁的熔点,故壶烧不坏.若不装水在火上烧,不一会儿壶的温度就会达到锡的熔点,焊锡熔化,壶就烧坏了。
7、冬天水壶里的水烧开后，在离壶嘴一定距离才能看见“白气”，而紧靠壶嘴的地方看不见“白气”。
这是因为紧靠壶嘴的地方温度高，壶嘴出来的水蒸气不能液化，而距壶嘴一定距离的地方温度低；壶嘴出来的水蒸气放热液化成小水滴，即“白气”。
传热学试题库(含参考答案)
传热学试题库（含参考答案）一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、蒸汽中若含有不凝结气体，将（）凝结换热效果A、大大增强B、大大减弱C、可能减弱也可能增强D、不影响正确答案：B2、离心泵操作中，能导致泵出口压力过高的原因是（）A、排出管路堵塞B、冷却水不足C、润滑油不足D、密封损坏正确答案：A3、离心泵启动稳定后先打开（）。
A、放空阀B、旁路阀C、进水阀D、出水阀正确答案：D4、IoOn1O1苯胺在用浓硫酸进行焙烘磺化时，反应物中含88.2mo1对氨基苯磺酸、ImO1邻氨基苯磺酸、2mo1苯胺，另有一定数量的焦油物，则以苯胺计的对氨基苯磺酸的理论收率是（）A、90.00%B、88%C、98%D、86.40%正确答案：B5、套管换热器的换热方式为（）A、间壁式B、混合式C、蓄热式D、其他方式正确答案：A6、总传热系数与下列哪个因素无关（）A、传热问壁壁厚B、传热面积C、流体流动状态D、污垢热阻正确答案：B7、节流阀利用的是（）原理来制冷的。
A、能量守恒B、焦耳-汤姆逊效应C、物质守恒D^热量平衡正确答案：B8、为防止急冷水系统腐蚀，通常在急冷水中注入（）A、HC1B、KOC、NaOHD、P205正确答案：C9、低温乙烯泵的泵出口最小流量止回阀在（）打开。
A、泵出口流量小于额定流量的10%B、泵出口流量超过额定流量的10%C、泵出口流量小于额定流量的25%D、泵出口流量超过额定流量的25%正确答案：C10、在测定离心泵性能时，若将压强表装在调节阀后面，则压强表读数将随流量增大而：（）A、减小B、增大C^先增大，后减小D、基本不变正确答案：B11、以乙烯为原料经催化剂催化聚合而得的一种热聚性化合物是（）B、PPC、PD、P正确答案：C12、氯乙烯聚合只能通过（）A、配位聚合B、阴离子聚合C、阳离子聚合D、自由基聚合正确答案：D13、套管冷凝器的内管走空气，管间走饱和水蒸气，如果蒸汽压力一定,空气进口温度一定，当空气流量增加时传热系数K应（）A、增大B、无法判断C、基本不变D、减小正确答案：A14、通常对气固相放热催化反应而言，下列四种类型的反应器中相对采用较少的类型是（）。
传热学问答题
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、写出Nu 、Re 、Pr 、Bi 、Fo 数的表达式，并说明其物理意义。
答：（1）努谢尔特数， ，它表示壁面法向无量纲过余温度梯度的大小，或反映对流换热的强弱。
（2）雷诺数， ，它表示流体流动时惯性力与粘性力的相对大小。
（3）普朗特数， ，它反映了流体的动量传递能力与热量传递能力的相对大小。
（4）毕渥数， ，它表示物体内部导热热阻与物体表面对流换热热阻的比值。
（5）傅立叶数， ，是非稳态导热过程的无量纲时间,它表示非稳态导热过程进行的深度。
3、热扩散系数是表征什么的物理量？它与导热系数的区别是什么？ 答：热扩散率 ，与导热系数一样都是物性参数， 它是表征物体被加热或冷却时，物体内各部分温度趋向均匀一致的能力。
热扩散率取决于导热系数 和 的综合影响；而导热系数λ是反映物体的导热能力大小的物性参数。
一般情况下，稳态导热的温度分布取决于物体的导热系数，但非稳态导热的温度分布不仅取决于物体的导热系数，还取决于物体的导温系数。
4、集总参数法的适用条件是什么？满足集总参数法的物体，其内部温度分布有何特点？ 答：集总参数法的适用条件是Bi<0.1，其特点是当物体内部导热热阻远小于外部对流换热热阻时，物体内部在同一时刻均处于同一温度，物体内部的温度仅是时间的函数，而与位置无关 8、影响强制对流换热的表面换热系数的因素有哪些？ 答：影响强制对流换热的表面换热系数的因素有流态、流体的物性、换热表面的几何因素等，用函数表示为： 9、沸腾换热的临界热流密度的含义是什么？ 答：在泡态沸腾阶段时，液体温度与壁面温度之差 若进一步增大，汽泡在表面上生成、长大，随后引因浮力作用而离开表面。
(完整版)生活中的传热学(问答题整理答案)
硕士研究生《高等工程热力学与传热学》作业查阅相关资料,回答以下问题：1、一滴水滴到120度和400度的板上，哪个先干？试从传热学的角度分析？答：在大气压下发生沸腾换热时,上述两滴水的过热度分别是△t=tw–ts=20℃和△t=300℃,由大容器饱和沸腾曲线,前者表面发生的是泡态沸腾,后者发生膜态沸腾。
虽然前者传热温差小,但其表面传热系数大,从而表面热流反而大于后者。
所以水滴滴在120℃的铁板上先被烧干。
2、锅铲、汤勺、漏勺、铝锅等炊具的柄用木料制成，为什么？答：是因为木料是热的不良导体,以便在烹任过程中不烫手。
3、滚烫的砂锅放在湿地上易破裂。
为什么？答：这是因为砂锅是热的不良导体, 如果把烧得滚热的砂锅,突然放到潮湿或冷的地方,砂锅外壁的热就很快地被传掉，而内壁的热又一下子传不出来，外壁冷却很快的收缩，内壁却还很热，没什么收缩，加以陶瓷特别脆，所以往往裂开。
或者：烫砂锅放在湿地上时,砂锅外壁迅速放热收缩而内壁温度降低慢,砂锅内外收缩不均匀,故易破裂。
4、往保温瓶灌开水时，不灌满能更好地保温。
为什么？答：因为未灌满时,瓶口有一层空气,是热的不良导体,能更好地防止热量散失。
5、煮熟后滚烫的鸡蛋放入冷水中浸一会儿，容易剥壳。
为什么？答：因为滚烫的鸡蛋壳与蛋白遇冷会收缩,但它们收缩的程度不一样,从而使两者脱离。
6、用焊锡的铁壶烧水，壶烧不坏，若不装水，把它放在火上一会儿就烧坏了。
为什么？答：这是因为水的沸点在1标准大气压下是100℃,锡的熔点是232℃,装水烧时,只要水不干,壶的温度不会明显超过100℃,达不到锡的熔点,更达不到铁的熔点,故壶烧不坏.若不装水在火上烧,不一会儿壶的温度就会达到锡的熔点,焊锡熔化,壶就烧坏了。
7、冬天水壶里的水烧开后，在离壶嘴一定距离才能看见“白气”，而紧靠壶嘴的地方看不见“白气”。
这是因为紧靠壶嘴的地方温度高，壶嘴出来的水蒸气不能液化，而距壶嘴一定距离的地方温度低；壶嘴出来的水蒸气放热液化成小水滴，即“白气”。
传热学习题(含参考答案)
传热学习题（含参考答案）一、单选题（共50题，每题1分，共50分）l、某厂巳用一换热器使得烟道气能加热水产生饱和蒸汽。
为强化传热过程，可采取的措施中（）是最有效，最实用的A、提高水的流速B、在水侧加翅片C、换一台传热面积更大的设备D、提高烟道气流速正确答案：D2、分子筛对不同分子的吸附能力，下列说法正确的是（）A、分子越大越容易吸附B、分子极性越弱越容易吸附C、分子越小越容易吸附D、分子不饱和度越高越容易吸附正确答案：D3、生物化工的优点有（）。
A、选择性强，三废少B、前三项都是C、能耗低，效率高D、反应条件温和正确答案：B4、有一种30°c流体需加热到80°C'下列三种热流体的热量都能满足要求，应选（）有利于节能A、150°C的热流体B、200°c的蒸汽C、300°C的蒸汽D、400°C的蒸汽正确答案：A5、下列物质不是三大合成材料的是（）。
A、塑料B、尼龙C、橡胶D、纤维正确答案：B6、若固体壁为金属材料，当壁厚很薄时，器壁两侧流体的对流传热膜系数相差悬殊，则要求提高传热系数以加快传热速率时，必须设法提高（）的膜系数才能见效A、无法判断B、两侧C、最大D、最小正确答案：D7、下列阀门中，（）不是自动作用阀。
A、闸阀B、止回阀C、疏水阀D、安全阀正确答案：A8、对于反应级数n大于零的反应，为了降低反应器体积，选用（）A、全混流反应器接平推流反应器B、全混流反应器C、循环操作的平推流反应器D、平推流反应器正确答案：D9、当提高反应温度时，聚合备压力会（）。
A、不变B、增加至10k g/cm2C、降低D、提高正确答案：D10、安全阀应铅直地安装在（）A、容器与管道之间B、气相界面位置上C、管道接头前D、容器的高压进口管道上正确答案：B11、环氧乙烧水合生产乙二醇常用下列哪种形式的反应器（）A、管式C、固定床D、鼓泡塔正确答案：A12、为了减少室外设备的热损失，保温层外所包的一层金属皮应该是（）A、表面光滑，颜色较浅B、上述三种情况效果都一样C、表面粗糙，颜色较浅D、表面粗糙，颜色较深正确答案：A13、离心泵设置的进水阀应该是（）。
传热学考试题(附参考答案)
传热学考试题（附参考答案）一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、在蒸汽冷凝传热中，不凝气体的存在对α的影响是（）A、无法判断B、会使α大大降低C、会使a大大升高D、对。
无影响正确答案：B2、氨合成塔一般是由内件和外筒两部分组成，其主要目的是（）A、防止腐蚀B、便于制造C、有利于反应D、便于维修正确答案：A3、安装在管路中的阀门（）A、不必考虑流体方向B、不必考虑操作时的方便C、需考虑流体方向D、不必考虑维修时的方便正确答案：C4、对流传热速率等于系数X推动力，其中推动力是（）A、两流体的速度差B、同一流体的温度差C、两流体的温度差D、流体温度和壁温度差正确答案：D5、与液体相比，输送相同质量流量的气体，气体输送机械的（）A、结构设计更简单B、压头相应也更高C、体积较小D、效率更高正确答案：B6、氯丁橡胶的单体是（）oA、3-氯丁二烯B、三氯乙烯C^氯乙烯D、2-氯丁二烯正确答案：D7、以下是内插物管换热器使用较广泛的管内插件。
（）A、金属丝网B、环C、螺旋线D、麻花铁正确答案：D8、某并流操作的间壁式换热气中，热流体的进出口温度为90°C和50℃,冷流体的进出口温度为20℃和40℃,此时传热平均温度差Atm二（）。
A、39.2℃B、30.8℃C、40℃正确答案：B9、各种类型反应器采用的传热装置中，描述错误的是（）A、鼓泡塔反应器中进行的放热应，必需设置如夹套、蛇管、列管式冷却器等塔内换B、间歇操作反应釜的传热装置主要是夹套和蛇管，大型反应釜传热要求较高时，可在釜内安装列管式换热器C、对外换热式固定床反应器的传热装置主要是列管式结构D、同样反应所需的换热装置，传热温差相同时•，流化床所需换热装置的换热面积一定小于固定床换热器正确答案：A10、离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生（）。
A、汽化现象B、气浮现象C、气缚现象D、汽蚀现象正确答案：C11、一套管换热器，环隙为120℃蒸汽冷凝，管内空气从20℃被加热到50℃,则管壁温度应接近于（）A、35℃B、77.5℃C、120℃D、50℃正确答案：C12、有一换热设备，准备在其外面包以两层保温材料.要达到良好的保温效果，应将导热系数较小的保温包在（）层.A、外层Bs外层或内层C、内层正确答案：C13、离心泵内导轮的作用是（）A、转变能量形式B、改变叶轮转向C、增加转速D、密封正确答案：A14、下列脱硫剂对二氧化碳吸附能力较强的是（）A、甲基二乙醉胺B、二乙醇胺C、二异丙醇胺D、一乙醇胺正确答案：A15、离心泵的调节阀（）A、只能安装在进口管路上B、只能安装在旁路上C、安装在进口管路或出口管路上均可D、只能安装在出口管路上正确答案：D16、翅片管换热器的翅片应安装在（）A、α大的一侧B、a小的一侧C、管外D、管内正确答案：B17、在同样的反应条件和要求下，为了更加经济的选择反应器，通常选择（）A、平推流反应器B、不能确定C、间歇反应器D、全混釜正确答案：A18、当换热器中冷热流体的进出口温度一定时，（）的说法是错误的。
传热学试题及答案
传热学试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 下列哪种物质的导热系数最大？A. 空气B. 铜C. 水D. 玻璃答案：B2. 热传导的三种基本方式是？A. 对流、辐射、传导B. 对流、传导、扩散C. 传导、对流、扩散D. 传导、对流、辐射答案：D3. 傅里叶定律描述的是哪种传热方式？A. 对流B. 辐射C. 传导D. 扩散答案：C4. 黑体辐射的特点是？A. 只吸收不辐射B. 只辐射不吸收C. 吸收和辐射能力最强D. 吸收和辐射能力最弱答案：C5. 热对流与流体的哪种性质有关？A. 密度B. 粘度C. 比热容D. 导热系数答案：B二、填空题（每题2分，共10分）1. 热传导的微观机制主要是通过______传递。
答案：分子振动2. 根据牛顿冷却定律，物体温度下降的速率与物体温度与周围环境温度之差成正比，其比例常数称为______。
答案：冷却系数3. 辐射传热中，物体的辐射能力与其表面的______有关。
答案：黑度4. 热对流中，流体的流动状态可以分为层流和______。
答案：湍流5. 热传导的基本定律是______定律。
答案：傅里叶三、简答题（每题5分，共20分）1. 请简述热传导的基本原理。
答案：热传导是热量通过物体内部分子、原子或电子的振动和碰撞传递的过程，不需要介质，是分子内部能量的传递。
2. 什么是热对流？请举例说明。
答案：热对流是指由于流体的宏观运动导致热量的传递，例如加热器加热水时，水的上下对流使得整个容器的水温度升高。
3. 黑体辐射的定律是什么？答案：黑体辐射定律，也称为普朗克定律，指出在任何温度下，黑体的辐射强度与其温度的四次方成正比。
4. 为什么说热辐射是远距离传热的主要方式？答案：热辐射不需要介质，可以在真空中传播，因此是远距离传热的主要方式，如太阳辐射到地球。
四、计算题（每题10分，共20分）1. 假设一个铜块的厚度为5cm，两侧温差为100℃，铜的导热系数为400W/m·K，试计算该铜块的热传导率。
传热课后问答题答案
传热课后问答题答案绪论1.冰雹落地后，即慢慢融化，试分析⼀下，它融化所需的热量是由哪些途径得到的？答：冰雹融化所需热量主要由三种途径得到：a 、地⾯向冰雹导热所得热量；b 、冰雹与周围的空⽓对流换热所得到的热量；c 、冰雹周围的物体对冰雹辐射所得的热量。
2.秋天地上草叶在夜间向外界放出热量，温度降低，叶⾯有露珠⽣成，请分析这部分热量是通过什么途径放出的？放到哪⾥去了？到了⽩天，叶⾯的露⽔⼜会慢慢蒸发掉，试分析蒸发所需的热量⼜是通过哪些途径获得的？答：通过对流换热，草叶把热量散发到空⽓中；通过辐射，草叶把热量散发到周围的物体上。
⽩天，通过辐射，太阳和草叶周围的物体把热量传给露⽔；通过对流换热，空⽓把热量传给露⽔。
3.现在冬季室内供暖可以采⽤多种⽅法。
就你所知试分析每⼀种供暖⽅法为⼈们提供热量的主要传热⽅式是什么？填写在各箭头上。
答：暖⽓⽚内的蒸汽或热⽔对流换热暖⽓⽚内壁导热暖⽓⽚外壁对流换热和辐射室内空⽓对流换热和辐射⼈体；暖⽓⽚外壁辐射墙壁辐射⼈体电热暖⽓⽚：电加热后的油对流换热暖⽓⽚内壁导热暖⽓⽚外壁对流换热和辐射室内空⽓对流换热和辐射⼈体红外电热器：红外电热元件辐射⼈体；红外电热元件辐射墙壁辐射⼈体电热暖机：电加热器对流换热和辐射加热风对流换热和辐射⼈体冷暖两⽤空调机（供热时）：加热风对流换热和辐射⼈体太阳照射：阳光辐射⼈体4．⾃然界和⽇常⽣活中存在⼤量传热现象，如加热、冷却、冷凝、沸腾、升华、凝固、融熔等，试各举⼀例说明这些现象中热量的传递⽅式？答：加热：⽤炭⽕对锅进⾏加热——辐射换热冷却：烙铁在⽔中冷却——对流换热和辐射换热凝固：冬天湖⽔结冰——对流换热和辐射换热沸腾：⽔在容器中沸腾——对流换热和辐射换热升华：结冰的⾐物变⼲——对流换热和辐射换热冷凝：制冷剂在冷凝器中冷凝——对流换热和导热融熔：冰在空⽓中熔化——对流换热和辐射换热5.夏季在维持20℃的室内，穿单⾐感到舒服，⽽冬季在保持同样温度的室内却必须穿绒⾐，试从传热的观点分析其原因？冬季挂上窗帘布后顿觉暖和，原因⼜何在？答：夏季室内温度低，室外温度⾼，室外物体向室内辐射热量，故在20℃的环境中穿单⾐感到舒服；⽽冬季室外温度低于室内，室内向室外辐射散热，所以需要穿绒⾐。
传热学思考题集锦
传热学思考题集锦1、烧开水时，为什么一旦水烧干了，铝壶就很容易烧坏？答：水侧沸腾的表面传热系数远大于火焰侧沸腾的表面传热系数。
未干燥时，釜底更接近水温，因此不会达到铝的熔点。
2、同样是25°c的房子，为什么夏天可以穿衬衫，而冬天却要穿毛衣？答案：墙壁内侧温度夏天比冬天高。
所以，人体向外辐射的能量冬天比夏天多，而自然对流和辐射换热处于同一数量级。
3.在电影《泰坦尼克号》中，为什么杰克冻死了，而罗斯没有？答案：一般来说，在相同温度和压力状态下，水的换热能力比空气强，所以jack身体散热比rose快。
（物性的影响）4.1999年9月5日中央电视台的“科技博览会”指出，铁在72℃和600℃时的木头摸上去的感觉是一样的，您知道为什么吗？答案：人手感觉到的冷暖实际上是热量传递的快慢，而铁的导（吸）热系数远大于木头的。
5.摩托车手的膝盖需要特殊绝缘。
你知道为什么吗？答案：因为膝盖处的热边界层很薄（相当于外掠物体的前驻点），换热能力较强，该处与空气的换热量较大。
6.在冬天，透过玻璃晒太阳感觉更暖和。
为什么？答案：普通玻璃对太阳辐射的光几乎完全穿透，而对常温下室内物体的红外辐射能量被阻挡在房间内，这一现象类似于“温室效应”。
7.在北方，在深秋或初冬的清晨，为什么树叶总是在面向空间的一侧结冰？答：与背向太空的一面相比，背向太空的一面必须向温度非常低的空间辐射更多的热量，使其表面温度更低，因此更容易结霜。
8、室温下呈黑色的铁棒在炉中加热时，颜色渐呈暗红、红、橙黄，您知道为什么第1页答：随着铁棒加热和温度升高，辐射能量最大的波长向短波方向移动，即经历了从远红外、近红外到可见光的区域，因此呈现上述颜色变化。
9.冬天，被子被晒伤后会被拍打。
为什么感觉这么暖和？答案：被晒过的棉被，轻轻拍打后，大量的空气进入棉絮空间，空气在狭小的棉絮空间内自然对流不容易展开，由于空气的导热系数很低，故能起到很好的保温作用。
10.为什么大耳朵的人更容易冻伤？答案：耳朵的散热可看成是一维肋片导热，耳朵大的人沿肋高的方向热阻较小，耳朵温度更容易接近于周围环境的温度。
传热学问答题答案
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*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。
传热学问答题
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、写出Nu 、Re 、Pr 、Bi 、Fo 数的表达式，并说明其物理意义。
答：（1）努谢尔特数， ，它表示壁面法向无量纲过余温度梯度的大小，或反映对流换热的强弱。
（2）雷诺数， ，它表示流体流动时惯性力与粘性力的相对大小。
（3）普朗特数， ，它反映了流体的动量传递能力与热量传递能力的相对大小。
（4）毕渥数， ，它表示物体内部导热热阻与物体表面对流换热热阻的比值。
（5）傅立叶数， ，是非稳态导热过程的无量纲时间,它表示非稳态导热过程进行的深度。
3、热扩散系数是表征什么的物理量？它与导热系数的区别是什么？ 答：热扩散率 ，与导热系数一样都是物性参数， 它是表征物体被加热或冷却时，物体内各部分温度趋向均匀一致的能力。
热扩散率取决于导热系数 和 的综合影响；而导热系数λ是反映物体的导热能力大小的物性参数。
一般情况下，稳态导热的温度分布取决于物体的导热系数，但非稳态导热的温度分布不仅取决于物体的导热系数，还取决于物体的导温系数。
4、集总参数法的适用条件是什么？满足集总参数法的物体，其内部温度分布有何特点？ 答：集总参数法的适用条件是Bi<0.1，其特点是当物体内部导热热阻远小于外部对流换热热阻时，物体内部在同一时刻均处于同一温度，物体内部的温度仅是时间的函数，而与位置无关 8、影响强制对流换热的表面换热系数的因素有哪些？ 答：影响强制对流换热的表面换热系数的因素有流态、流体的物性、换热表面的几何因素等，用函数表示为： 9、沸腾换热的临界热流密度的含义是什么？ 答：在泡态沸腾阶段时，液体温度与壁面温度之差 若进一步增大，汽泡在表面上生成、长大，随后引因浮力作用而离开表面。
传热学题库及参考答案
传热学题库及参考答案1、原油中的硫化物在高温时能形成( )腐蚀介质。
A、RSB、SC、S-H2S-RSHD、H2S答案：C2、列管换热器的传热效率下降可能是由于( )A、壳体内不凝汽或冷凝液增多B、管束与折流伴的结构不合理C、壳体介质流动过快D、壳体和管束温差过大答案：A3、制冷分为四个过程，其中给深冷分离提供冷剂是在( )过程中。
A、压缩B、膨胀C、蒸发D、冷凝答案：C4、已知环氧乙烷合成反应器生产能力为144t/d，年工作时间8000h，按乙烯原料计算，生成环氧乙烷的选择性为71%，通入反应器的乙烯为43720kg/h （原子量:C-12，H-1，O-16），下列生产指标正确的是( )A、反应器年生产能力为48kt/a，乙烯转化率为12.3%B、反应器年生产能力为52.56kt/a，乙烯转化率为12.3%；C、反应器年生产能力为48kt/a，乙烯的转化率为8.73%D、反应器年生产能力为52.56kt/a，乙烯的转化率为8.73%答案：A5、套管换热器的换热方式为( )A、混合式B、间壁式C、蓄热式D、其他方式答案：B6、输送膏状物应选用( )A、往复泵B、压缩机C、齿轮泵D、离心泵答案：C7、传热过程中当两侧流体的对流传热系数都较大时，影响传热过程的将是( )A、管壁热阻；B、污垢热阻；C、管外对流传热热阻；D、管内对流传热热阻；答案：B8、裂解气深冷分离的主要依据是( )A、各烃的相对挥发度不同B、各烃分子结构的不同C、各烃分子量的大小D、各烃分子间作用力不同答案：A9、对于一级反应其半衰期与反应物的起始浓度( )A、成反比B、无关C、成正比D、不确定答案：B10、产生离心泵启动后不进水的原因是( )。
A、泵内发生汽蚀现象B、吸入管浸入深度不够C、填料压得过紧D、轴承润滑不良答案：B11、有机化合物及其水溶液作为载冷剂使用时的主要缺点是( )A、凝固温度较高B、腐蚀性强C、价格较高D、载热能力小答案：C12、乙烯工业上前加氢和后加氢是依( )为界划分的。
传热学问答题答案
第一章思虑题1．试用精练的语言说明导热、对流换热及辐射换热三种热传达方式之间的联系和差别。
答：导热和对流的差别在于：物体内部依赖微观粒子的热运动而产生的热量传达现象，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互相掺混。
联系是：在发生对流换热的同时必定伴生有导热。
导热、对流这两种热量传达方式，只有在物质存在的条件下才能实现，而辐射能够在真空中流传，辐射换热时不单有能量的转移还伴有能量形式的变换。
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此中每一个符号及其意义。
答：①傅立叶定律：，此中，－热流密度；－导热系数；－沿x方向的温度变化率，“－”表示热量传达的方向是沿着温度降低的方向。
②牛顿冷却公式：，此中，－热流密度；－表面传热系数；－固体表面温度；－流体的温度。
③斯忒藩－玻耳兹曼定律：，此中，－热流密度；－斯忒藩－玻耳兹曼常数；－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/；②表面传热系数的单位是：W/；③传热系数的单位是：W/。
这三个参数中，只有导热系数是物性参数，其余均与过程相关。
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能够经过此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”。
试剖析引入传热方程式的工程适意图义。
答：因为在很多工业换热设施中，进行热量互换的冷、热流体也常处于固体壁面的双侧，是工程技术中常常碰到的一种典型热量传达过程。
5．用铝制的水壶烧开水时，只管炉火很旺，但水壶仍旧平安无事。
而一旦壶内的水烧干后，水壶很快就烧坏。
试从传热学的看法剖析这一现象。
答：当壶内有水时，能够对壶底进行很好的冷却（水对壶底的对流换热系数大），壶底的热量被很快传走而不至于温度升得很高；当没有水时，和壶底发生对流换热的是气体，因为气体发生对流换热的表面换热系数小，壶底的热量不可以很快被传走，故此壶底升温很快，简单被烧坏。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
硕士研究生《高等工程热力学与传热学》作业查阅相关资料,回答以下问题：1、一滴水滴到120度和400度的板上，哪个先干试从传热学的角度分析答：在大气压下发生沸腾换热时,上述两滴水的过热度分别是△t=tw–ts=20℃和△t=300℃,由大容器饱和沸腾曲线,前者表面发生的是泡态沸腾,后者发生膜态沸腾。
虽然前者传热温差小,但其表面传热系数大,从而表面热流反而大于后者。
所以水滴滴在120℃的铁板上先被烧干。
2、锅铲、汤勺、漏勺、铝锅等炊具的柄用木料制成，为什么答：是因为木料是热的不良导体,以便在烹任过程中不烫手。
3、滚烫的砂锅放在湿地上易破裂。
为什么答：这是因为砂锅是热的不良导体, 如果把烧得滚热的砂锅,突然放到潮湿或冷的地方,砂锅外壁的热就很快地被传掉，而内壁的热又一下子传不出来，外壁冷却很快的收缩，内壁却还很热，没什么收缩，加以陶瓷特别脆，所以往往裂开。
或者：烫砂锅放在湿地上时,砂锅外壁迅速放热收缩而内壁温度降低慢,砂锅内外收缩不均匀,故易破裂。
4、往保温瓶灌开水时，不灌满能更好地保温。
为什么答：因为未灌满时,瓶口有一层空气,是热的不良导体,能更好地防止热量散失。
5、煮熟后滚烫的鸡蛋放入冷水中浸一会儿，容易剥壳。
为什么答：因为滚烫的鸡蛋壳与蛋白遇冷会收缩,但它们收缩的程度不一样,从而使两者脱离。
6、用焊锡的铁壶烧水，壶烧不坏，若不装水，把它放在火上一会儿就烧坏了。
为什么答：这是因为水的沸点在1标准大气压下是100℃,锡的熔点是232℃,装水烧时,只要水不干,壶的温度不会明显超过100℃,达不到锡的熔点,更达不到铁的熔点,故壶烧不坏.若不装水在火上烧,不一会儿壶的温度就会达到锡的熔点,焊锡熔化,壶就烧坏了。
7、冬天水壶里的水烧开后，在离壶嘴一定距离才能看见“白气”，而紧靠壶嘴的地方看不见“白气”。
这是因为紧靠壶嘴的地方温度高，壶嘴出来的水蒸气不能液化，而距壶嘴一定距离的地方温度低；壶嘴出来的水蒸气放热液化成小水滴，即“白气”。
答：这是因为紧靠壶嘴的地方温度高,壶嘴出来的水蒸气不能液化,而距壶嘴一定距离的地方温度低；壶嘴出来的水蒸气放热液化成小水滴,即“白气”。
8、某些表演者赤脚踩过炽热的木炭，从传热学角度解释为何不会烫伤不会烫伤的基本条件是什么答：因为热量的传递和温度的升高需要一个过程，而表演者赤脚接触炽热木炭的时间极短，因此在这个极短的时间内传递的温度有限，不足以达到令人烫伤的温度，所以不会烫伤。
基本条件：表演者接触炽热木炭的时间必须极短，以至于在这段时间内所传递的热量不至于达到灼伤人的温度9、我们许多人都喜欢在冬天有暖暖阳光时晒被子，我们都会深有体会，冬天经过在白天太阳底下晒过的棉被，晚上盖起来会觉得很暖和，并且经过拍打以后，效果更加明显。
为什么答：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。
10、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。
11、在冬季的晴天，白天和晚上空气温度相同，但白天感觉暖和，晚上却感觉冷。
为什么答：白天和晚上人体向空气传递的热量相同，且均要向温度很低的太空辐射热量。
但白天和晚上的差别在于：白天可以吸收来自太阳的辐射能量，而晚上却不能。
因而晚上感觉会更冷一些。
12、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。
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。
13、我们国家北方深秋季节的清晨，树叶叶面上常常结霜，、为什么霜会结在树叶上表面答：这是因为清晨，上表面朝向太空，下表面朝向地面。
而太空表面的温度低于摄氏零度，而地球表面温度一般在零度以上。
由于相对树叶下表面来说，其上表面需要向太空辐射更多的能量，所以树叶下表面温度较高，而上表面温度较低且可能低于零度，因而容易结霜。
14、窗玻璃对红外线几乎不透明，但是隔着玻璃依然会被太阳晒到的发热为什么答：虽说窗玻璃对红外线不透明，但对可见光却是透明的，因而隔着玻璃晒太阳，太阳光可以穿过玻璃进入室内，而室内物体发出的红外线却被阻隔在窗内，因而房间内温度越来越高，因而感到暖和。
15、在寒冷的北方地区，现在建房越来越多的人开始采用多孔的空心砖。
为什么答：在其他条件相同时，实心砖材料如红砖的导热系数约为（m〃K）（35℃），而多孔空心砖中充满着不动的空气，空气在纯导热（即忽略自然对流）时其导热系数很低，是很好的绝热材料。
16、冬天，在相同的室外温度条件下，为什么骑摩托车比步行感觉更冷答：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。
17、绿色住宅的一种节能方式（夏天少用空调冬天多用暖气）就是在其房屋前栽种几棵大型落叶乔木，尝试从传热学角度说明大树的作用。
答：夏天室内热负荷主要来自太阳辐射，如房屋前栽种几棵大树，枝叶繁茂会遮挡阳光，使房屋处于树荫下，可以凉快些，从而减少使用空调。
到了冬天，树叶落光，太阳光线可直射到房屋上，因而又可推迟使用暖气时间或少用暖气。
这样便可达到节能的目的。
18、滚热的食物盛在砂锅里比在铝锅里不容易冷,为什么答：这是由于陶瓷的砂锅比金属的铝锅传热慢,锅壁又比较厚,热不容易传出来。
19、冬天时，用手摸72度的铁和600度的木材感觉一样吗，为什么请用传热学的知识解释答：一样，因为人手感觉到的冷暖实质是热量传递的快慢，而铁的导温系数远远大于木头的导温系数。
不同的温差和不同的导热系数产生相同的热流密度,故导热效果相同。
20 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。
21 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。
22 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。
23 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。
所以，结霜的冰箱耗电量更大。
24 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：从稀饭到凉水是一个传热过程。
显然，稀饭和水的换热在不搅动时属自然对流。
而稀饭的换热比水要差。
因此要强化传热增加散热量，应该用搅拌的方式强化稀饭侧的传热。
25 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答：在其他条件相同时，实心砖材料如红砖的导热系数约为（m·K）（35℃），而多孔空心砖中充满着不动的空气，空气在纯导热（即忽略自然对流）时其导热系数很低，是很好的绝热材料。
因而用多孔空心砖好。
26 电影《泰坦尼克号》里，男主人公杰克在海水里被冻死而女主人公罗丝却因躺在筏上而幸存下来。
试从传热学的观点解释这一现象。
答：杰克在海水里其身体与海水间由于自然对流交换热量，而罗丝在筏上其身体与空气之间产生自然对流。
在其他条件相同时，水的自然对流强度要远大于空气，因此杰克身体由于自然对流散失能量的速度比罗丝快得多。
因此杰克被冻死而罗丝却幸免于难。
27 人造地球在卫星在返回地球表面时为何容易被烧毁答：卫星在太空中正常运行时，其表面的热量传递方式主要依靠与太空及太阳等星体的辐射。
而在卫星返回地面的过程中，由于与大气层之间的摩擦，产生大量的热量，无法及时散失，因而易被烧毁。
28 北方深秋季节的清晨，树叶叶面上常常结霜，试问树叶上、下表面的哪一面结霜为什么答：霜会结在树叶上的表面。
因为清晨，上表面朝向太空，下表面朝向地面。
而太空表面的温度低于摄氏零度，而地球表面温度一般在零度以上。
由于相对树叶下表面来说，其上表面需要向太空辐射更多的能量，所以树叶下表面温度较高，而上表面温度较低且可能低于零度，因而容易结霜。
29 窗玻璃对红外线几乎不透明，但为什么隔着玻璃晒太阳却使人感到暖和答：窗玻璃对红外线不透明，但对可见光却是透明的，因而隔着玻璃晒太阳，太阳光可以穿过玻璃进入室内，而室内物体发出的红外线却被阻隔在窗内，因而房间内温度越来越高，因而感到暖和。
30 在太阳系中地球和火星距太阳的距离相差不大，但为什么火星表面温度昼夜变化却比地球要大得多答：由于火星附近没有大气层，因而在白天，太阳辐射时火星表现温度很高，而在夜间，没有大气层的火星与温度接近于绝对零度的太空进行辐射换热，因而表面温度很低。
而地球附近由于大气层（主要成份是CO2和水蒸气）的辐射作用，夜间天空温度比太空高，白天大气层又会吸收一部分来自太阳的辐射能量，因而昼夜温差较小。