武汉大学热量传递过程练习题2讲解
武汉大学热量传递过程练习题2讲解
武汉大学热量传递过程练习题（2）一、填空(7小题,共12分)1． 两种流体通过间壁进行换热的过程，包括 间壁的导热 和 间壁两侧的对流传热 的过程。
2． 某工厂根据工艺要求，热流体进口温度应为300 ℃，出口温度应为200 ℃,冷流体进口温度应为80 ℃,出口温度应为200 ℃。
显然,在此工艺条件下, 不能 采用并流传热操作。
3． 在夹套式、套管式和列管式三种热交换器中，单位体积的传热面积最小的是 夹套式 热交换器，最大的是 列管式 热交换器。
4． 在间壁换热器中要实现恒温传热，则间壁一侧输入的必定是 高温饱和蒸气 ，另一侧输入的必定是低温饱和液体。
5． 热流体和冷流体在列管换热器内换热,若冷流体传热膜系数远大于热流体传热膜系数, 则此时管壁温度接近于 冷 流体温度。
6． 为强化传热，人们设计了管外加翅片的换热器。
它适用于管内 传热膜系数大 ，而管外 传热膜系数小 的情况.7． 某间壁式换热器传热面积为2.5 m 2，传热平均温差为45 K ，传热速率为9000 W ，则该换热器此时的总传热系数K = 80 W ·m -2·K -1 。
二、判断题(3小题,共6分)1当选用多种绝热材料时，在耐热性等条件允许时，为提高保温效果，应将导热系数大的包扎在内层。
(错）2． 冷热两流体经间壁进行定态换热，若间壁两侧流体温度均沿壁面而变化，且冷热流体进出口温度均保持不变时，则逆流操作的传热平均温度差比并流时的传热平均温差大。
（对 ）3．传热速率（也称为热流量）是指单位时间内传递的热量，传热速度（也称热通量或热流密度）是指单位时间内，单位传热面积所传递的热量。
对热交换器而言，前者是表达该热交换的传热能力，后者是表达该热交换的传热强度。
（对 ）三、选择(6小题,共12分)1． 在下列换热器中,单位体积的传热面积最大的通常是(C)A 、套管式换热器;B 、夹套式换热器;C 、板式换热器;D 、管壳式换器。
热传导和传热的容量练习题
热传导和传热的容量练习题传热是我们日常生活中一个非常重要的物理现象，它对于能量的传递和温度变化具有重要的影响。
而热传导则是传热过程中的一种重要方式。
本篇文章将通过几个练习题，帮助读者加深对热传导和传热容量的理解。
练习题一：问题：一根长度为1m，截面积为1cm²的金属棒，其中一端被加热，另一端保持常温。
已知棒的热导率为0.5 W/(m·K)，散热面的温度为30℃，加热面的温度为100℃。
求金属棒上离加热面20cm处的温度。
解析：首先，我们可以利用热导率和传热面温差计算单位长度上的热流量。
在本题中，热流量Q可以通过以下公式计算：Q = λ * A * (ΔT/Δx)其中，λ代表热导率，A代表截面积，ΔT代表温度差，Δx代表长度差。
根据题目中的已知条件，热导率λ为0.5 W/(m·K)，截面积A为1cm²，即0.0001 m²。
温度差ΔT为100℃-30℃，等于70K。
长度差Δx为20cm，等于0.2m。
将已知条件代入公式，可以计算出单位长度上的热流量Q：Q = 0.5 * 0.0001 * (70/0.2) = 0.175 W/m接下来，我们可以利用热流量和热导率计算出单位长度上的温度梯度。
单位长度上的温度梯度可以通过以下公式计算：ΔT/Δx = Q / (λ * A)将已知条件代入公式，可以计算出单位长度上的温度梯度：ΔT/Δx = 0.175 / (0.5 * 0.0001) = 3500 K/m最后，我们可以利用温度梯度和已知条件计算出离加热面20cm处的温度。
单位长度上的温度变化可以通过以下公式计算：ΔT = (ΔT/Δx) * Δx将已知条件代入公式，可以计算出离加热面20cm处的温度：ΔT = 3500 * 0.2 = 700 K由于加热面的温度为100℃，所以离加热面20cm处的温度为：100℃ + 700K = 800℃练习题二：问题：一块厚度为10cm，热导率为1 W/(m·K)的砖块，其上表面温度为800℃，下表面温度为20℃。
热量传递练习题
热量传递练习题热量传递是热学中一个重要的概念，它描述了热量在物体之间传递的方式和规律。
在日常生活和工程应用中，我们经常会遇到热量传递的问题。
通过练习题的形式，我们可以更好地理解和应用热量传递的知识。
以下是几个热量传递练习题，帮助大家更深入地理解这一概念。
1.题目：一个用来加热热水的电炉功率为2000W，将水从20摄氏度加热到100摄氏度，需要多长时间？解析：根据热传导定律，可以得到以下公式：Q = mcΔT其中，Q是传递的热量，m是物体的质量，c是物体的比热容，ΔT是温差。
在这个问题中，我们可以假设水的质量为m，比热容为c，温差为ΔT=80摄氏度。
根据题目中给出的信息，电炉功率为2000W，即2000焦耳/秒。
根据功率的定义，功率P等于单位时间内传递的能量。
所以，我们可以得到以下公式：P = Q/t其中，t是传递的时间。
将以上两个公式联立，并代入已知量，即可求解出所需时间t。
2.题目：一个玻璃杯中装有150ml的冷水，温度为10摄氏度。
若向其中加入45g温度为85摄氏度的热水，求最后的平衡温度。
解析：在这个问题中，我们可以使用热平衡的概念来解答。
热平衡的条件是，两个物体接触后，它们之间的温度差异逐渐减小直至为零。
在这个过程中，热量从温度较高的物体传递到温度较低的物体。
根据热平衡的概念，我们可以得到以下公式：m1c1ΔT1 = m2c2ΔT2其中，m1和m2分别是两个物体的质量，c1和c2是它们的比热容，ΔT1和ΔT2是它们的温差。
在这个问题中，我们可以假设冷水的质量为m1，比热容为c1，温差为ΔT1=最终温度-初始温度。
加入的热水的质量为m2，比热容为c2，温差为ΔT2=最终温度-初始温度。
将以上公式带入，并代入已知量，即可求解出最后的平衡温度。
3.题目：一块厚度为2厘米的绝热材料的热传导系数为0.08焦耳/（秒·米·摄氏度），一焦耳的热量传递需要多长时间？解析：根据热传导定律，热传导的速率与热传导系数、温度差和传导路径长度有关。
热能的传递和传导练习题
热能的传递和传导练习题热能的传递和传导是热学领域中的重要概念。
在生活中，我们经常会遇到热能的传递和传导现象，而了解这些现象对于我们的日常生活和工作都有重要的意义。
下面是一些关于热能传递和传导的练习题，通过这些题目的回答，我们可以更好地理解这些概念。
练习题一：传热方式1. 什么是热传导？它是如何发生的？2. 什么是热传递？列举出三种不同的热传递方式，并简要解释每一种方式的原理。
3. 列举一些你生活中常见的热传递现象，并解释它们所属的传热方式。
练习题二：传热因素1. 影响热传导的主要因素有哪些？2. 温度是如何影响热传导的？请用适当的例子进行说明。
3. 什么是热导率？它与热传导的关系是怎样的？练习题三：传热计算1. 如何计算导热方程？2. 如果一根铜棒的热导率为400 W/(m·K)，棒的长度为50 cm，横截面积为0.05 m²，两端温度差为100 K，求通过铜棒的热流量。
3. 如果用蜡烛来加热室内面积为20 m²的房间，室内温度为15°C，外界温度为5°C。
假设房间没有绝热层，蜡烛燃烧产生的热量全部传递给室内空气，计算蜡烛需要燃烧多长时间才能使房间温度升高到25°C。
练习题四：传热应用1. 热传导在哪些领域被广泛应用？请列举三个例子，并简要介绍每个例子中的热传导应用。
2. 利用热传导的原理，解释为什么在冬天，大地比空气温暖？3. 热传导对于建筑材料的选择有哪些影响？请列举两个例子。
练习题五：传热实验1. 设计一个简单的实验，用来观察热传导现象。
2. 描述实验步骤和所需材料。
3. 分析实验结果，得出结论，并解释现象背后的物理原理。
以上是关于热能的传递和传导练习题，通过回答这些问题，我们可以更好地理解热学中的基本概念。
热能的传递和传导在我们的生活中无处不在，了解和掌握这些概念，可以帮助我们更好地利用热能，改善生活和工作环境。
希望通过这些练习题的完成，能对读者有所帮助。
热传导 试题(含答案解析)
5热传播一、填空题1、热可以从物体的一部分传递到另一部分，也可以通过（），从一个物体传递给另一个物体，这种传热方式叫作（）。
2、如图所示，把金属条的一端浸在很烫的热水中，用手触摸露出水面部分的金属条，感觉会很快热起来。
这个现象说明热能从温度（）的物体向温度（）的物体传递；在同一物体中从温度（）的部分传向温度（）的部分。
3、炒板粟时，（）吸收大量的热量，再把热量（）地传给板粟，板粟很快就被炒熟了。
二、判断题1、热总是从冷的一端向热的一端传递。
（）2、热传导一般是在固体中发生的一种传热方式。
（）3、离金属片加热的部分越远，热得越快。
（）4、熨衣服时，加热电熨斗的金属底板，金属底板的热量传递给与其接触的衣服，使衣服变热，变得平整。
（）5、烙饼时，热从铁锅传导到面饼上，使面饼变熟。
（）三、选择题1、在金属片的中部加热，热传递的方向是（）。
A．不确定的B．向一个方向传递的C．向四周传递的2、热传导现象一般发生在固体中，其产生条件不包括（）。
A．物体要直接接触B．要有温度差C．必须在物体中心处加热3、如图所示，把装有热水的试管放到装有冷水的水槽中，下列说法正确的是（）。
A．热水温度降低，冷水温度升高B．热水温度升高，冷水温度降低C．热水和冷水温度都升高四、实验分析在一段铁丝上每隔一定距离用蜡粘上一根火柴，将铁丝固定在铁架台上，火柴都向下悬挂。
（1）当用酒精糨给铁丝的一端加热时（如图所示），下列分析正确的是（）A．由A到E温度逐渐上升B．由A到E温度逐渐下降C．A处温度最高，其他位置温度不变（2）紫枫用这个装置做了第二个实验，他将酒精灯放在中间位置，左右各粘两根火柴，如图所示。
①4根火柴的掉落顺序是（）和（）先掉落，（）和（）后掉落。
②由此得出的结论是热总是从（）的一端逐步传递到（）的一端。
（3）紫枫用同样的装置做了第三个实验，他将酒精灯放在下图中A点的位置，过一段时间B、C、D、E、F各点上的火柴都掉落了。
热能的传导和传输练习题
热能的传导和传输练习题1. 温度梯度导致的热传导热传导是指物质中热能由高温处自发地传输到低温处的过程。
温度梯度是产生热传导的主要原因之一。
我们通过下面的练习题来了解温度梯度对热传导的影响。
练习题1：导热棒的温度分布假设有一根长度为L的均匀导热棒，一端温度为T1，另一端温度为T2，且T1 > T2。
设导热棒的导热系数为λ，请回答以下问题：a) 导热棒上是否存在温度梯度？为什么？b) 导热棒上的温度分布如何？c) 导热棒上各点的温度随距离的变化规律是什么？练习题2：不同导热材料的热传导假设有两根长度相同，截面积相同的导热棒A和B，分别由铜和聚乙烯制成。
导热棒A的导热系数为λ1，导热棒B的导热系数为λ2，并且λ1 > λ2。
两根导热棒的一端温度相同，另一端温度相同。
请回答以下问题：a) 导热棒A和B上的温度梯度如何比较？b) 导热棒A和B上的温度传导速率如何比较？2. 辐射的热传输除了热传导，热能还可以通过热辐射的方式传输。
热辐射是物体由于温度而发射的电磁波，可以在真空中传播。
下面的练习题将帮助我们理解热辐射的性质。
练习题3：黑体辐射假设有两个黑体物体A和B，表面积分别为S1和S2。
设物体A 的温度为T1，物体B的温度为T2，并且T1 > T2。
黑体物体的辐射功率与温度的四次方成正比，请回答以下问题：a) 物体A的辐射功率是否比物体B大？b) 物体A的辐射功率与物体B的辐射功率的比值是多少？3. 热传输现象中的应用热传输是物体之间热能交换的重要方式，在日常生活和工程实践中有着广泛的应用。
下面的练习题将涉及到一些与热传输相关的实际问题。
练习题4：保温材料的选择假设要选择一种适合在高温环境下使用的保温材料。
以下是两种备选材料的属性：材料A：导热系数较小，但价格昂贵；材料B：导热系数较大，但价格便宜。
请回答以下问题：a) 在高温环境下，哪种材料更适合用作保温材料？b) 请解释你的选择。
练习题5：温室效应温室效应是指地球大气层中的某些气体，如二氧化碳和甲烷，吸收地球表面辐射的一部分，从而使地球表面的平均温度升高。
高三物理热量传递练习题及答案
高三物理热量传递练习题及答案一、选择题1. 某物体的质量为1kg，温度由10°C升高到20°C，需要向该物体提供多少热量？A. 100JB. 200JC. 500JD. 1000J答案：B. 200J2. 如果一个物体的热容量为400J/°C，质量为2kg，温度升高了10°C，那么它所获得的热量为多少？A. 400JB. 800JC. 2000JD. 4000J答案：B. 800J3. 一个物体质量为3kg，热容量为120J/°C，当物体的温度升高了20°C时，它所获得的热量为多少？A. 60JB. 120JC. 240JD. 360J答案：C. 240J4. 下列哪个物理量描述的是物体内部微观粒子之间不断传递的热量？A. 温度B. 热容量C. 热平衡D. 热传导答案：D. 热传导5. 两个物体的质量分别为2kg和3kg，两者的温度分别为20°C和50°C，它们之间的热传导会发生在哪个方向？A. 从2kg的物体到3kg的物体B. 从3kg的物体到2kg的物体C. 不会发生热传导D. 热传导是双向的答案：A. 从2kg的物体到3kg的物体二、计算题1. 一个铜球的质量为500g，温度从25°C升高到75°C，铜的比热容为390J/kg°C，请计算该铜球所获得的热量。
解答：热量 = 质量 ×比热容 ×温度变化热量 = 0.5kg × 390J/kg°C × (75°C - 25°C)热量 = 0.5kg × 390J/kg°C × 50°C热量 = 9750J答案：该铜球所获得的热量为9750J。
2. 一块铝板的质量为2kg，比热容为900J/kg°C，它的温度由20°C 升高到50°C，请计算该铝板所获得的热量。
热传递与温度试题及解答
第二章热传递和热量、温度知识简介：本章通过实例讲述了热传递现象。
通过对实例的分析，阐述了在热传递过程中，能的变化，改变物体能有两种方法；做功和热传递。
重点是热传递可以改变物体的能及在热传递过程中物体能的变化。
知识要求：1、知道什么是热传递现象，知道热传递可以改变物体的能。
2、知道什么是热量，知道热量的单位是焦耳。
3、知道做功和热传递在改变物体的能上是等效的。
说明用热传递的方法改变物体的能，其本质是能从一个物体转移到另一个物体，是能的转移。
在热传递过程中，高温的物体放热，温度降低，能减少；低温的物体，温度升高，能增加。
因此，热传递的实质就是能从高温的物体向低温的物体转移。
做功和热传递在改变物体能上产生的效果是相同的，所以我们说做功的热传递对改变物体的能是等效的。
2.1 热传递热传递，是热从温度高的物体传到温度低的物体，或者从物体的高温部分传到低温部分的过程。
热传递是自然界普遍存在的一种自然现象。
只要物体之间或同一物体的不同部分之间存在温度差，就会有热传递现象发生，并且将一直继续到温度相同的时候为止。
发生热传递的唯一条件是存在温度差，与物体的状态，物体间是否接触都无关。
热传递的结果是温差消失，即发生热传递的物体间或物体的不同部分达到相同的温度。
在热传递过程中，物质并未发生迁移，只是高温物体放出热量，温度降低，能减少（确切地说是物体里的分子做无规则运动的平均动能减小），低温物体吸收热量，温度升高，能增加。
因此，热传递的实质就是能量从高温物体向低温物体转移的过程，这是能量转移的一种方式。
热传递转移的是热量，而不是温度。
用热传递的方式来改变物体能，就是一个物体的一部分能转移给另一个物体，或者是能从同一物体的高温部分转移给低温部分。
（能转移过程）两个物体之间或者一个物体的两部分之间能够发生热条件,那就只有一个原因:存在温度差.火焰与水壶之间能发生热传递,就是因为火焰的温度比水壶的温度高.水开始烧后不久,就能看到壶中的水在对流,也就是因为下面的水比上面的水的的温度高了些.热传递——改变能的一种方式1.热传递：当物体或物体的不同部分之间存在温度差时，就会发生传递。
《化工传递过程导论》热量传递作业参考答案
《化工传递过程导论》课程第九次作业解题参考第5章 热量传递及其微分方程1. 某不可压缩的黏性流体层流流过与其温度不同的无限宽度的平板壁面。
设流动为定态，壁温及流体的密度、黏度等物理性质恒定。
试由方程(5-13a)出发，简化上述情况的能量方程，并说明简化过程的依据。
解：课本(5-13a)式如下：222222()x y z T T T T T T T u u u t x y z x y z α∂∂∂∂∂∂∂+++=++∂∂∂∂∂∂∂ 由题意可知，定态流动0Tt∂⇒=∂。
在直角坐标系中，三维方向对应长、宽、高，题中“无限宽度的平板壁面”则可认为是在宽这个维度上无限，姑且设定此方向垂直于纸面且为z 方向，故可认为题意所指流动过程为二维流动，且0z u = 且2200T Tz z∂∂=⇒=∂∂ 则(5-13a)式可简化为2222()x y T T T Tu u x y x yα∂∂∂∂+=+∂∂∂∂ 如果引入热边界层概念，则基于尺度和量级的考虑，可进一步简化上式为22x y T T T u u x y yα∂∂∂+=∂∂∂ 其中，y 方向为垂直主流方向（x ）的距壁面的距离。
2. 假定人对冷热的感觉是以皮肤表面的热损失（刘辉注：换言之，是传热或散热速率）作为衡量依据。
设人体脂肪层的厚度为3mm ，其内表面温度为36℃且保持不变。
在冬天的某一天气温为-15℃。
无风条件下裸露皮肤表面与空气的对流传热系数为25W/(m 2·K)；有风时，表面对流传热系数为65W/(m 2·K)。
人体脂肪层的导热系数k ＝0.2W/(m ·K)。
试确定：(a) 要使无风天的感觉与有风天气温-15℃时的感觉一样（刘辉注：换言之，是传热或散热速率一样），则无风天气温是多少？(b) 在同样是-15℃的气温下，无风和刮风天，人皮肤单位面积上的热损失（刘辉注：单位面积上的热损失就是传热通量）之比是多少？解：（a ）此处，基本为对象是：人体皮下为脂肪层，层内传热为导热；体外或体表之外暴露在流动的空气中，紧邻表面之上为对流传热。
热力学中的热量传递与功练习题及
热力学中的热量传递与功练习题及解答题目：热力学中的热量传递与功练习题及解答热力学是研究能量转化与传递的学科，其中热量传递和功是研究的重点内容。
本文将为读者提供一些热力学中有关热量传递与功的练习题，并给出详细解答，帮助读者巩固和加深对该知识点的理解。
题目1：一个物体从20℃升到80℃，在这个过程中吸收了500J的热量。
该物体的内能变化和对外界所做的功分别是多少？解答：根据热力学第一定律，物体的内能变化等于吸收的热量减去对外界做的功。
因此，物体的内能变化为：ΔU = Q - W其中，ΔU表示内能的变化，Q表示吸收的热量，W表示对外界做的功。
根据题目，吸收的热量Q等于500J，代入公式可得：ΔU = 500J - W题目并没有直接给出对外界做功W的数值，所以我们需要通过其他方式来求解。
根据热力学第二定律，物体的温度升高时，它对外界所做的功为正值，即W>0。
在这个过程中，物体的内能增加，所以ΔU>0。
根据物体升温的公式，可以得到：ΔU = mcΔT其中，m表示物体的质量，c表示物体的比热容，ΔT表示温度变化。
根据上述公式，可以得到：500J - W = mcΔT由题可知，初始温度T1为20℃，末温度T2为80℃，代入公式可得：500J - W = mc(T2 - T1)由此，我们可以求解出对外界所做的功W的数值。
解答完毕。
题目2：一个气缸中有一升的理想气体，初始温度为300K，末温度为600K。
在这个过程中，系统对外界做了40J的功，求该过程中的热量变化量。
解答：根据热力学第一定律，系统对外界所做的功等于系统吸收的热量减去内能的变化量。
由于题目给出了功W的数值，我们可以使用下面的公式来求解热量变化量Q：Q = ΔU + W其中，Q表示热量变化量，ΔU表示内能的变化，W表示对外界所做的功。
根据题目可知，系统对外界做的功W为40J，代入公式可得：Q = ΔU + 40J由题目可知，初始温度T1为300K，末温度T2为600K。
热传导练习题详解
热传导练习题详解热传导是热从一个物体传递到另一个物体的过程。
在这个练习题的详细解析中，我们将探讨热传导的基本理论和热传导方程的应用。
通过深入研究和解答练习题，我们将更好地理解热传导的原理和应用。
问题一：一个金属棒的两端分别接触着两个恒温水槽，左右两个恒温水槽的温度分别为100°C和20°C。
金属棒的长度为1m，截面积为1cm²。
求金属棒中某一位置x处的温度分布。
解析：根据热传导的基本理论，我们可以使用热传导方程来解决这个问题。
热传导方程可以写成：∂²T/∂x² = α∙∂T/∂t其中，T是温度，x是位置，t是时间，α是热扩散系数。
在本题中，我们可以将热传导方程简化为：d²T/dx² = α∙dT/dt根据题目可知，金属棒的两端分别接触着两个恒温水槽，即边界条件为：T(x=0) = 100°CT(x=L) = 20°C其中，L是金属棒的长度。
根据边界条件，我们可以求解出金属棒中某一位置x处的温度分布。
问题二：一个长方形的铜板的两边分别接触着两个恒温环境，左右两个恒温环境的温度分别为200°C和50°C。
铜板的尺寸为10cm×20cm×2mm。
求铜板表面上某一点P处的温度。
解析：在这个问题中，我们需要求解铜板表面上某一点P处的温度分布。
我们可以将铜板视为一个二维的热传导问题，并使用热传导方程来解决。
d²T/dx² + d²T/dy² = α∙dT/dt其中，T是温度，x和y分别是铜板表面上的位置坐标，t是时间，α是热扩散系数。
根据边界条件，即左右两边的恒温环境温度，我们可以求解出铜板表面上某一点P处的温度。
问题三：一块矩形玻璃板的两面分别接触着两个恒温环境，上下两个恒温环境的温度分别为0°C和100°C。
玻璃板的尺寸为1m×60cm×5mm。
武汉大学热量传递过程练习题5汇总
武汉大学热量传递练习题（5）一、填空(10小题,共20分)1．热流体和冷流体在列管换热器内换热,若冷流体传热膜系数远大于热流体传热膜系数, 则此时管壁温度接近于流体温度。
2．某间壁式换热器传热面积为2.5 m2，传热平均温差为45 K，传热速率为9000 W，则该换热器此时的总传热系数K= 。
3．由化工手册中查得常温下钢的导热系数为42 kcal·h‐1·m‐1·K‐1（原工程制单位），换算成国际单位制（SI）单位，应为。
4．流体需要加热到100～180 ℃的温度范围时,最适宜的加热剂是 ; 流体需要冷却到30～80 ℃的温度范围时,最适宜的冷却剂是。
5．在规定条件下，新的换热器用饱和水蒸气可将流体从323 K加热至338 K。
使用一段时间后，管壁出现污垢，在完全相同的操作条件下进行换热，则此时被加热流体的出口温度将338 K。
6．两种流体在套管换热器中进行逆流换热（无相变）时，若热流体进口温度T1上升，而热流体质量流量、冷流体质量流量、冷流体的进口温度及物性数据均保持不变，则冷流体出口温度将。
7．两流体在套管换热器中逆流换热, 热流体从125 ℃降到60 ℃, 冷流体从25 ℃升到80 ℃, 则其平均温度差为K。
8．多程列管式热交换器的程数多少视需要而定。
工业上，常用的U形管式列管热交换器为一种程热交换器。
多程列管式热交换器有利于传热，但随程数增多，流体阻力就会。
9．用饱和蒸汽的冷凝来加热冷流体，冷热流体的进出口温度不变，以逆流和并流两种方式进行间壁换热，逆流时对数平均温差为，并流时为，其大小为。
10．管内用水作冷却剂冷凝管外水蒸气,若要强化传热,应设法增大管侧的传热膜系数才比较有效。
二、判断题(5小题,共10分)1．在对流传热过程中，若两种流体的传热膜系数分别为1和2，且1》2，在忽略固体壁面热阻的情况下，总传热系数K接近于1。
………………………………………（）2．为提高总传热系数K，必须改善传热膜系数大的一侧的换热条件。
2热量是怎样传播的练习题
2热量是怎样传播的练习题
热量是能量的一种形式，它从高温物体传递到低温物体。
热量的传播可以通过三种方式进行：传导，对流和辐射。
传导
传导是指热量通过物质的直接接触传递。
在固体内部，热量通过分子之间的碰撞传导。
热量的传导速度取决于物质的导热性能，导热性能越好，传导速度越快。
金属是一种良好的导热材料，因此热量在金属中的传导速度较快。
对流
对流是指热量通过流体的运动传递。
当流体受到加热时，流体会膨胀变得密度较小，从而形成上升的热气流。
而冷流体则下沉形成下降的冷气流。
这种上升和下降的气流形成对流循环，通过这种对流循环，热量可以快速传递。
辐射
辐射是指热量以电磁波的形式传递。
热辐射不需要介质，可以在真空中传播。
热辐射的能量可以被物体吸收，因此可以使物体变热。
太阳的热量就是通过辐射传递到地球上。
综上所述，热量的传播主要通过传导、对流和辐射三种方式进行。
不同的物体和环境条件下，这三种传播方式可能同时发生。
考点16 热传递 热量 比热容 (解析版)2
考点16 热传递热量比热容一、热传递1．定义：能量从温度高的物体传递到温度低的物体或者从物体的高温部分传到低温部分的现象，叫做热传递现象。
2．热传递的条件：存在温度差。
热传递的三种方式：热传导、对流和热辐射。
二、热量1．热量表示在热传递过程中物体吸收或放出的能量的多少。
2．热量用符合Q表示，国际单位为焦（J）。
注意：热量是在热传递过程中物体吸收或放出热的多少，是一个过程量，不能说物体具有多少热量。
三、比热容1.定义：单位质量的某种物质，温度升高1℃时吸收的热量，叫做这种物质的比热容。
2.比热容的符号c，单位为焦/(千克· ℃) 。
3.比热容是物质的特性，由物质本身决定，跟物体质量、温度差以及吸收或者放出的热量多少均无关。
4. c水＝4.2×103焦/（千克·℃），它的物理意义是1千克的水温度焦升高1 ℃所吸收的热量为4.2×103焦。
5.应用：水的比热容比较大。
例1．下列实例或现象中，利用水的比热容比较大这一特性的是（）A．木块能漂浮在水面上B．汽车发动机用水做冷却剂C．化学实验中用排水法集气D．满装饮料瓶不宜放入冰箱冷冻【答案】B。
【解析】解：A、木块能漂浮在水面上，是因为木块的密度比水的密度小，与水的比热容大无关，故A不符合题意；B、因为水的比热容较大，质量相同的水与其它物质相比，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以用水做汽车的冷却液，故B符合题意；C、化学实验中用排水法集气，是由于该气体不溶于水，与水的比热容大无关，故C不符合题意；D、满装饮料瓶不宜放入冰箱冷冻，是由于饮料凝固后体积变大，会将饮料瓶涨破，与水的比热容大无关，故D不符合题意。
故选：B。
例2．水的比热容为4.2×103焦/（千克•℃），其单位读作________________。
一杯水喝掉一半后，剩余水的比热容________（选填“变大”、“变小”、“不变”）。
汽车发动机用水作冷却剂，是因为在常见物质中水的比热容较______。
热量传递试题及答案
热量传递试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 热量传递的三种基本方式是什么？A. 热传导B. 热对流C. 热辐射D. 热扩散答案：ABC2. 下列哪种物质的热传导性能最好？A. 木头B. 铜C. 空气D. 水答案：B3. 热对流主要发生在哪种介质中？A. 固体B. 液体C. 气体D. 所有介质答案：BC4. 热辐射不需要介质传播，其传播速度是多少？A. 300,000 km/sB. 1,000 km/sC. 3,000 km/sD. 10,000 km/s答案：A5. 热传导的速率与哪种因素无关？A. 温差B. 材料的导热系数C. 材料的厚度D. 材料的密度答案：D二、填空题（每题2分，共20分）1. 热量传递的三种基本方式包括热传导、热对流和______。
答案：热辐射2. 热传导的速率与物体的______成正比。
答案：温差3. 热对流的速率与流体的______有关。
答案：流速4. 热辐射的传播速度与______相同。
答案：光速5. 热传导的速率与物体的______成反比。
答案：厚度三、简答题（每题10分，共40分）1. 请简述热传导的基本原理。
答案：热传导是指热量从高温区域通过物质内部传递到低温区域的过程，其传递方式依赖于物质内部分子的振动和碰撞。
2. 热对流与热传导有何不同？答案：热对流是指热量通过流体的流动来传递，而热传导则是通过物质内部分子的振动和碰撞来传递热量。
3. 热辐射是如何传递热量的？答案：热辐射是通过电磁波的形式传递热量，不需要介质，可以在真空中传播。
4. 在日常生活中，哪些现象是热对流的例子？答案：热对流的例子包括烧开水时水的沸腾、暖气系统的热空气上升和冷空气下降、以及烹饪时食物的加热过程。
四、计算题（每题20分，共20分）1. 一块厚度为5厘米的铜板，其导热系数为400 W/(m·K)，当铜板两侧的温度差为100°C时，计算铜板的热传导速率。
答案：热传导速率Q = k * A * ΔT / d，其中 k 为导热系数，A 为面积，ΔT 为温差，d 为厚度。
热量的产生与传播练习题
热量的产生与传播练习题问题一描述一个物体从静止状态开始，在外界施加一个20牛的力，持续时间为5秒的情况下，热量的产生和传播过程。
解答：根据牛顿第一定律，物体将保持静止状态或匀速直线运动，除非有外力作用。
根据施加在物体上的力为20牛，该物体将受到加速度，产生加速度的作用力。
根据牛顿第二定律，加速度等于施加力除以物体的质量。
假设物体的质量为2千克，根据上述公式，可以计算出加速度为10米/平方秒。
根据牛顿第三定律，物体受力与物体作用于外界的力相等且方向相反。
因此，该物体以20牛的力推向外界。
在物体受到外力作用的情况下，会产生热量。
这是因为物体与外界发生了相互作用，分子和原子之间产生了摩擦。
这种摩擦会导致分子和原子的振动增加，从而释放出能量，产生热量。
热量的传播通过热传导、热对流和热辐射等方式进行。
在这种情况下，具体的热传播方式取决于物体的材质以及周围环境的条件。
问题二简要说明热量的传播方式以及影响因素。
解答：热量的传播方式主要有三种：热传导、热对流和热辐射。
- 热传导：热传导是通过固体中分子间的振动和碰撞来传递热量的过程。
在固体中，热量通过分子之间的相互作用传播，从高温区域向低温区域流动。
各种物质的导热性能不同，导热性能较好的物质具有快速传热的特点。
- 热对流：热对流是通过液体和气体中的对流流动来传递热量的过程。
在液体和气体中，热量通过流体的对流流动传播，从高温区域向低温区域流动。
流体的热对流传热能力受到流体的性质、流速、流动方向、流动距离等因素的影响。
- 热辐射：热辐射是通过空间中的电磁波辐射来传递热量的过程。
所有物体都会以一定频率辐射热能，这种辐射称为热辐射。
热辐射的传热能力受到物体表面温度、表面特性以及辐射体的大小等因素的影响。
热量的传播方式受到多种因素的影响，包括物体的材质、温差、传热距离、传热面积、流体的性质和流动情况等。
不同的材质和环境条件会对热量的传播方式和传热效果产生显著影响。
热传递练习题
热传递练习题热传递是物理学中重要的研究内容之一，它描述了热量从一个物体传递到另一个物体的过程。
理解和应用热传递原理对于工程领域、能源利用以及生活中的各种情况都具有重要意义。
在本文中，我们将通过一些练习题来加深对热传递的认识和应用。
1. 假设有一个均匀散热的物体表面，其表面积为2平方米，表面温度为30摄氏度，周围环境温度为20摄氏度。
根据斯特藩—波依特定律，计算这个物体每秒钟散失的热量。
解析：根据斯特藩—波依特定律，热量的传递速率与温度差成正比，并与物体表面积成正比，与物体的热导率成反比。
Q = k * A * ΔT其中，Q代表热量传递速率（单位为焦耳/秒或者瓦特），k代表该物体的热导率（单位为焦耳/（秒·米·摄氏度）），A代表物体表面积（单位为平方米），ΔT代表温度差（单位为摄氏度）。
在本题中，ΔT = 30摄氏度 - 20摄氏度 = 10摄氏度，A = 2平方米，而热导率k需要根据具体物体的材料性质进行查询。
假设热导率为1瓦特/（秒·米·摄氏度），则热量传递速率为：Q = 1 * 2 * 10 = 20W因此，该物体每秒钟散失的热量为20瓦特。
2. 假设有一台电冰箱，其内部维持恒温5摄氏度，外部温度为35摄氏度。
电冰箱进行制冷的功率为150瓦特。
已知电冰箱的制冷效率为40%，求电冰箱每秒从内部移除的热量。
解析：制冷效率定义为制冷功率除以吸收热量的比值。
制冷效率 = 制冷功率 / 吸收热量吸收热量 = 制冷功率 / 制冷效率在本题中，制冷功率为150瓦特，制冷效率为40%。
吸收热量 = 150瓦特 / 0.4 = 375瓦特即电冰箱每秒从内部移除的热量为375瓦特。
3. 假设你打算冬天用电暖气加热你的卧室。
卧室的面积为15平方米，希望保持的温度为20摄氏度，而室外温度为0摄氏度。
电暖气的制热功率为2000瓦特。
你认为是否合理？为什么？解析：我们可以通过计算比较电暖气的制热功率和室内保持温度所需的散热量来判断是否合理。
热传递过程中吸收或放出的热量例题
热传递过程中吸收或放出的热量例题（实用版）目录一、热传递的定义与特点二、热量的定义与单位三、热传递过程中的能量转移四、物体吸收或放出热量时内能的变化五、结论正文一、热传递的定义与特点热传递是热从温度高的物体传到温度低的物体，或者从物体的高温部分传到低温部分的过程。
它是自然界普遍存在的一种自然现象，只要物体之间或同一物体的不同部分之间存在温度差，就会有热传递现象发生，并且将一直继续到温度相同的时候为止。
发生热传递的唯一条件是存在温度差，与物体的状态，物体间是否接触都无关。
热传递的结果是温差消失，即高温物体的内能降低，低温物体的内能增加。
二、热量的定义与单位在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量，热量的单位也是焦耳。
热量是能量转化的一种形式，可以通过做功和热传递来实现。
在热传递过程中，内能从高温物体转移到低温物体，直到两者达到热平衡。
三、热传递过程中的能量转移在热传递过程中，内能从高温物体转移到低温物体。
例如，当我们将两块相同的冰块分别放入大小一样的盖严的铁盒和木盒中时，夏天铁盒中的冰块会比木盒中的冰块先熔化。
这是因为铁的比热容较大，在吸收相同的热量后，铁块的温度升高的多于木块，所以铁盒中的冰块会先熔化。
此外，甲乙两铁块在吸收了相同的热量之后，甲铁块可以将热传给乙铁块。
这是因为甲铁块的末温比乙铁块的高，所以甲铁块升高的温度比乙铁块的多。
四、物体吸收或放出热量时内能的变化物体吸收热量时，内能增加；放出热量时，内能减小。
例如，当我们在冬天对手进行哈气时，手会感到暖和。
这是因为我们的呼吸中含有热量，当热量传递给手时，手的内能增加，温度升高。
相反，在夏天，我们会出汗，这是因为我们的体内有热量，通过汗液的蒸发来散热，使体内温度保持在正常范围内。
五、结论总的来说，热传递是能量转移的一种方式，它使高温物体的内能降低，低温物体的内能增加，直到两者达到热平衡。
在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量，热量的单位是焦耳。
《热量的快速传播》练习题
《热量的快速传播》练习题**热量的快速传播**练题1. 热传导是指热量通过固体传播的过程。
以下哪个材料是最佳的热导体？a) 木材b) 冰c) 金属d) 纸张2. 热辐射是指通过电磁波的形式传播热能。
以下哪个选项是与热辐射有关的物理量？a) 密度b) 色温c) 弹性模量d) 电阻率3. 对于液体和气体，热量传播的主要方式是什么？a) 热辐射b) 热传导c) 热对流d) 热反射4. 下面哪个选项是正确描述温度和热量之间的关系？a) 温度是热量的一种形式。
b) 热量是温度的一种形式。
c) 温度和热量是两个相互独立的物理量。
d) 温度和热量之间没有直接的关系。
5. 热传导的速率受到哪些因素的影响？a) 温度差b) 物体厚度c) 材料的热导率d) 所有选项都正确6. 热辐射的速率受到哪些因素的影响？a) 温度差b) 物体表面积c) 物体表面特性d) 所有选项都正确7. 在日常生活中，热量主要是通过哪种方式传播的？a) 热传导b) 热辐射c) 热对流d) 所有方式都有8. 哪个选项描述了热传导的一个实际应用？a) 在夏天使用冰块降低温度。
b) 使用电风扇使空气循环。
c) 穿多层衣物以保暖。
d) 使用太阳能电池发电。
9. 热对流是指热量通过流体的传播方式。
以下哪个选项会增加热对流的速率？a) 将流体加热b) 减小流体的密度c) 增加流体的黏度d) 降低流体的速度10. 温度计是测量温度的仪器。
下面哪种材料适合作为温度计的基本组成部分？a) 金属b) 塑料c) 木材d) 玻璃参考答案：1. c) 金属2. b) 色温3. c) 热对流4. b) 热量是温度的一种形式。
5. d) 所有选项都正确6. d) 所有选项都正确7. d) 所有方式都有8. c) 穿多层衣物以保暖。
9. a) 将流体加热10. a) 金属课后练习题是巩固知识的好方法。
请务必理解每个问题的要求，并选择正确的答案。
如果有不明确或困难的问题，请随时向老师提问。
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武汉大学热量传递过程练习题（2）一、填空(7小题,共12分)1．两种流体通过间壁进行换热的过程，包括间壁的导热和间壁两侧的对流传热的过程。
2．某工厂根据工艺要求，热流体进口温度应为300 ℃，出口温度应为200 ℃,冷流体进口温度应为80 ℃,出口温度应为200 ℃。
显然,在此工艺条件下, 不能采用并流传热操作。
3．在夹套式、套管式和列管式三种热交换器中，单位体积的传热面积最小的是夹套式热交换器，最大的是列管式热交换器。
4．在间壁换热器中要实现恒温传热，则间壁一侧输入的必定是高温饱和蒸气，另一侧输入的必定是低温饱和液体。
5．热流体和冷流体在列管换热器内换热,若冷流体传热膜系数远大于热流体传热膜系数, 则此时管壁温度接近于冷流体温度。
6．为强化传热，人们设计了管外加翅片的换热器。
它适用于管内传热膜系数大，而管外传热膜系数小的情况.7．某间壁式换热器传热面积为2.5 m2，传热平均温差为45 K，传热速率为9000 W，则该换热器此时的总传热系数K= 80 W·m-2·K-1。
二、判断题(3小题,共6分)1当选用多种绝热材料时，在耐热性等条件允许时，为提高保温效果，应将导热系数大的包扎在内层。
(错）2．冷热两流体经间壁进行定态换热，若间壁两侧流体温度均沿壁面而变化，且冷热流体进出口温度均保持不变时，则逆流操作的传热平均温度差比并流时的传热平均温差大。
（对）3．传热速率（也称为热流量）是指单位时间内传递的热量，传热速度（也称热通量或热流密度）是指单位时间内，单位传热面积所传递的热量。
对热交换器而言，前者是表达该热交换的传热能力，后者是表达该热交换的传热强度。
（对）三、选择(6小题,共12分)1．在下列换热器中,单位体积的传热面积最大的通常是(C)A、套管式换热器;B、夹套式换热器;C、板式换热器;D、管壳式换器。
2双层平壁的定态导热，壁厚相同，各层的导热系数分别为1和2，其对应的温度差分别为1和2，若1>2，则1和2的关系为（A ）A、1<2; B、1>2; C、1=2; D、无法确定。
3．在对流传热公式中,的物理意义是(B)A、冷(或热)流体进出口温度差;B、固体壁面与冷(或热)流体的温度差;C、固体壁两侧的壁面温度差;D、冷热两流体间的平均温度差。
4．在一列管式换热器中用水冷却列管内的CO2气体，就整个换热过程而言，热阻主要存在于（ C ）A、CO2气体的流动主体中；B、金属管壁中；C、CO2气体与管壁间的层流底层中；D、水流与管壁间的层流底层中。
5．在下列管壳式换热器中,没有降低或消除由温差引起的热应力补偿措施的换热器是( D)A、U形管式换热器;B、浮头式换热器;C、壳体带有膨胀圈的管壳式换热器;D、固定管板式换热器。
6．体现流体流动状态对管内流体强制对流传热过程影响的特征数（无因次准数）是（C ）A、努塞尔数；B、普朗特数；C、雷诺数；D、格拉晓夫数。
四、计算问答(7小题,共70分)1．在传热面积为28 m2的列管式换热器中逆流换热。
热流体进口温度为373 K, 出口温度为323 K。
冷流体流量为1.8 kg·s-1, 比定压热容为4.18×103J·kg-1·K-1, 进口温度为293 K, 出口温度为333 K。
试求:(1)传热平均温度差;(2)换热器的总传热系数。
解．KW ，K=W·m-2·K-1 2．在三层接触良好的固体平壁中，进行定态导热，测得导热速率为，平壁的各壁面温度分别为T1=900 ℃，T2=800 ℃，T3=500 ℃，T4=300 ℃，试求各平壁热阻之比。
解．；；则R1: R2: R3=::=1:3:2。
3．某厂现有一个旧的列管式热交换器, 它由13根φ25 mm×2.5 mm、长为1.5 mm的钢管组成。
今拟将它用来使350 kg·h-1常压乙醇饱和蒸气冷凝成饱和液体。
冷却水的进口和出口温度分别为15 ℃和35 ℃。
已算得基于管子外表面积的总传热系数为700 W·m-2·K-1, 并查得常压下乙醇的沸点为78.3 ℃, 其冷凝热为8.45×105 J· kg-1。
试计算该热交换器能否满足使用要求。
解．(1)350 kg·h-1的乙醇饱和蒸气冷凝时放出的热量为：==×8.45×105=8.22×104 W (2)平均温度差:==53.3 ℃ (3)所需的传热面积为: A===2.2 m(4)旧的热交换器所能提供的传热面积为:A′==3.14×0.025×1.5×13=1.53 m2(5) A′< A,故该热交换器不能满足使用要求。
4．如附图所示，有一平壁加热炉。
为减少热损失，在加热炉外壁包一层保温层，其厚度为350 mm。
已知保温层外壁温度T3为30 ℃。
在保温层50 mm深处测得温度T2为60 ℃。
试求加热炉外壁温度T1。
解．已知：1=350 mm=0.35 m，2=50 mm=0.05 m T2=60℃，T3=30℃假设：该保温材料平均导热系数为，根据定态导热过程的导热速度：，得：，T1=240 ℃5．如图所示, 某无梯度内循环实验反应器主体的外壁温度最高要达500 ℃。
为使外壳单位长度的热损失不大于600 kJ·h-1, 内层采用保温砖, 外层采用玻璃棉, 保温相邻材料之间接触充分。
保温砖和玻璃棉的导热系数分别为=0.14 W·m-1·K-1和=0.07 W·m-1·K-1。
玻璃棉的耐热温度为400 ℃,玻璃棉的外层温度为80 ℃,试求:保温砖最小厚度以及此时相应的玻璃棉厚度。
解．根据多层圆筒壁径向的传热速率为常数，则按保温砖层计算每小时单位长度的热损失：=1.695, r2=1.695r1=1.695×50=85 mm 故保温砖的最小厚度=r2-r1=85-50=35 mm，同理按玻璃棉计算：，r3=2.33×85=198 mm 则此时相应的玻璃棉厚度.6．在逆流操作的列管式换热器中, 用水冷却液态化学制剂。
水的进口和出口温度分别为25 ℃和50 ℃。
化学制剂的质量流量为1.25 kg·s-1, 比热容为1.9 kJ·kg-1·K-1, 密度为 850 kg·m-3, 进口和出口温度分别为80 ℃和40 ℃。
换热器的列管由φ25 mm×2.5 mm钢管组成, 其导热系数为45 W·m-1·K-1。
管程水侧和壳程制剂侧的传热膜系数分别为0.85 kW·m-2·K-1和1.70 kW·m-2·K-1。
若忽略不计污垢的热阻, 试求换热器所需的传热面积。
解．传热面积: A=，=21.6 ℃ (亦即21.6 K)，K===549 W·m-2·K-1，==1.25×1.9×103×(80-40)=9.5×104 WA==8.0 m2。
7．某厂利用反应后产物的余热加热未反应的原料。
产物的初温为500 K, 比热容为1.4 kJ·kg-1·K-1。
原料的初温为300 K, 要求预热到400 K, 其比定压热容为1.1 kJ·kg-1·K-1。
两种流体的质量流量均为1800 kg·h-1。
现欲采用列管式换热器进行逆流操作, 若传热总系数为50 W·m-2·K-1, 试计算:(1)传热速率;(2)传热过程的平均温度差;(3)热交换器所需的传热面积。
解．(1)传热速率:=0.5×1.1×103×(400－300)=5.5×104 W (2)平均温度温差:T 2 =T1－=500－,===110.5K(3)传热面积:Ａ===9.96≈10 m2。
09热量传递练习题3一、填空(4小题,共6分)1．两种流体通过间壁进行换热的过程，包括间壁的导热和间壁两侧的对流传热的过程。
2．为强化传热，人们设计了管外加翅片的换热器。
它适用于管内传热膜系数大，而管外传热膜系数小的情况。
3．将厚10 mm某种材料平板，置于冷热两个表面之间，热面以100 W·m‐2的速度加热，维持此平板热侧表面温度573 K，冷侧表面温度373 K。
这种材料的导热系数= 0.005 W·m‐1·K‐14．管内用水作冷却剂冷凝管外水蒸气,若要强化传热,应设法增大管内侧的传热膜系数才比较有效。
二、选择(7小题,共14分)1．目前我国化工企业中使用得最广泛的换热器是( D )A、夹套式换热器;B、翅片式换热器;C、螺旋板式换热器;D、列管式换热器。
2．在下列换热器中,单位体积的传热面积最大的通常是( C )A、套管式换热器;B、夹套式换热器;C、板式换热器;D、管壳式换器。
3．在一个单程列管式换热器中,壳程内通以20 ℃左右的水,用来冷却管程中流经的200 ℃的热空气。
经实测,空气对管壁的传热膜系数=5.0 W·m‐2·K‐1,管壁对水的传热膜系数=400 W·m‐2·K‐1。
管壁为碳钢,壁厚3 mm,碳钢的导热系数=50 W·m‐1·K‐1。
现欲强化该传热过程,最合理的措施是( D )A、将原换热器换成一个传热面积更大的换热器;B、将内管由钢管改为铜管;C、增大壳程中水的流速；D、增大管程中空气的流速。
4．不同流体的传热膜系数相差很大。
假设气体被加热或冷却时的传热膜系数为W·m‐2·K‐1，液体被加热或冷却的传热膜系数为2 W·m‐2·K‐1,饱和水蒸气冷凝时的传热膜系数为3W·m‐2·K‐1，则其大小顺序为（D）A、3<2<； B、2<3<；C、3<<2； D、<2<3。
5．在列管式换热器中，用饱和水蒸气加热空气。
下面甲、乙两种说法何者合理？（A）甲传热管的壁温将接近加热水蒸气的温度；乙换热器总传热系数将接近空气侧的传热膜系数。
A、甲、乙均合理；B、甲、乙均不合理；C、甲合理，乙不合理；Ｄ、甲不合理，乙合理. 6．在下列管壳式换热器中,没有降低或消除由温差引起的热应力补偿措施的换热器是( D )A、U形管式换热器;B、浮头式换热器;C、壳体带有膨胀圈的管壳式换热器;D、固定管板式换热器7.有一列管式换热器,管程中通过冷却水以冷凝壳程中通入的有机物蒸气。