习题：辐射传热
传热学辐射传热课后习题及答案.doc
Q.2第八章黑体辐射基本定律8-1、一电炉的电功率为1KW,炉丝温度为847°C,直径为Immo 电炉的效率为0.96。
试确 定所需炉丝.的最短长度。
<273 + 847丫 〃 八* 前------------ jvdL = 0.96 x 10解：5.67x1 1°° 7 得 L=3.61m8-5、在一空间飞行物的外壳上有一块向阳的漫射面板。
板背面可以认为是绝热的，向阳面 得到的太阳投入辐射GT300W 〃疟。
该表面的光谱发射率为：时£（"） = 0.5; 人>2彻时£（人）二°・2。
试确定当该板表而温度处于稳态时的温度值。
为简化计算，设太 阳的辐射能均集中在0〜2即刀之内。
解：由 UOOJ 得 T=463K8-6、人工黑体腔上的辐射小孔是一个直径为20mm 的圆，辐射力场=3.72 x " W /帚。
一个辐射热流计置于该黑体小孔的正前方l=0.5m,处，该热流计吸收热量的面积为 1.6'10一5 "己问该热流计所得到的黑体投入辐射是多少？L. =^ = 1.185xlO 5W/m 2 解： 人 AO = T = 6.4x10-5rL h .A = 312W所得投入辐射能量为37.2X6.4X10-5 = 2.38x IO” w8-15、已知材料AB 的光谱发射率林久）与波K 的关系如附图所示，试估计这两种材料的发射 那£随温度变化的特性，并说明理由。
解：A 随稳定的降低而降低；B 随温度的降低而•升高。
理由：温度升高，热辐射中的短波比例增加。
8-16、一•选择性吸收表面的光谱吸收比随人变化的特性如附图所示，试计算当太阳投入辐射 为G=8（）0W//H 2时，该表面单位面积上所吸收的太阳能量及对太阳辐射的总吸收比。
1-4QF -------------- + % -----------o o解：二°・9氏（（）~|.4）+ °・2丹（］.4~8）查表代入数据得 a = 0.7 x 86.0792% = 0.80268-23、已知一表面的光谱吸收比与波长关系如附图所示，在某一瞬间，测得表面温度为lOOOKo投入辐射G/按波长分布的情形示于附图b。
化工原理第四章习题及答案
第四章传热一、名词解释1、导热若物体各部分之间不发生相对位移，仅借分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而引起的热量传递称为热传导（导热）。
2、对流传热热对流是指流体各部分之间发生相对位移、冷热流体质点相互掺混所引起的热量传递。
热对流仅发生在流体之中, 而且必然伴随有导热现象。
3、辐射传热任何物体, 只要其绝对温度不为零度(0K), 都会不停地以电磁波的形式向外界辐射能量, 同时又不断地吸收来自外界物体的辐射能, 当物体向外界辐射的能量与其从外界吸收的辐射能不相等时, 该物体就与外界产生热量的传递。
这种传热方式称为热辐射。
4、传热速率单位时间通过单位传热面积所传递的热量（W/m2）5、等温面温度场中将温度相同的点连起来，形成等温面。
等温面不相交。
二、单选择题1、判断下面的说法哪一种是错误的（）。
BA 在一定的温度下，辐射能力越大的物体，其黑度越大；B 在同一温度下，物体吸收率A与黑度ε在数值上相等，因此A与ε的物理意义相同；C 黑度越大的物体吸收热辐射的能力越强；D 黑度反映了实际物体接近黑体的程度。
2、在房间中利用火炉进行取暖时，其传热方式为_______ 。
CA 传导和对流B 传导和辐射C 对流和辐射3、沸腾传热的壁面与沸腾流体温度增大，其给热系数_________。
CA 增大B 减小C 只在某范围变大D 沸腾传热系数与过热度无关4、在温度T时，已知耐火砖辐射能力大于磨光铜的辐射能力，耐火砖的黑度是下列三数值之一，其黑度为_______。
AA 0.85B 0.03C 15、已知当温度为T时，耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力，则铝的黑度______耐火砖的黑度。
DA 大于B 等于C 不能确定是否大于D 小于6、多层间壁传热时，各层的温度降与各相应层的热阻_____。
AA 成正比B 成反比C 没关系7、在列管换热器中，用饱和蒸汽加热空气，下面两项判断是否正确： A甲、传热管的壁温将接近加热蒸汽温度；乙、换热器总传热系数K将接近空气侧的对流给热系数。
化工原理--传热习题及答案
传热习题及答案一、选择题：1、关于传热系数K 下述说法中错误的是（ ）CA 、传热过程中总传热系数K 实际是个平均值；B 、总传热系数K 随着所取的传热面不同而异；C 、总传热系数K 可用来表示传热过程的强弱，与冷、热流体的物性无关；D 、要提高K 值，应从降低最大热阻着手；2、在确定换热介质的流程时，通常走管程的有（ ），走壳程的有（ ）。
Ａ、Ｃ、Ｄ；Ｂ、Ｅ、ＦＡ、高压流体； Ｂ、蒸汽； Ｃ、易结垢的流体；Ｄ、腐蚀性流体； Ｅ、粘度大的流体； Ｆ、被冷却的流体；3、影响对流传热系数的因素有( )。
A 、B 、C 、D 、EA 、产生对流的原因；B 、流体的流动状况；C 、流体的物性；D 、流体有无相变；E 、壁面的几何因素；4、某套管换热器，管间用饱和水蒸气将湍流流动的空气加热至指定温度，若需进一步提高空气出口温度，拟将加热管管径增加一倍（管长、流动状态及其他条件均不变），你认为此措施是：AA 、不可行的；B 、可行的；C 、可能行，也可能不行；D 、视具体情况而定；解：原因是：流量不变 2d u =常数当管径增大时，a. 2/u l d ∝，0.80.2 1.8/1/u d d α∝=b. d 增大时，α增大，d α∝综合以上结果， 1.81/A d α∝，管径增加，A α下降根据()21p mc t t KA-=m Δt 对于该系统K α≈∴2112ln m t t KA t A T t T t α-∆≈-- 即 121ln p mc A T t T t α=-- ∵A α↓ 则12ln T t T t -↓-∴2t ↓⇒ 本题在于灵活应用管内强制湍流表面传热系数经验关联式：0.80.023Re Pr n u N =，即物性一定时，0.80.2/u d α∝。
根据连续性方程，流量不变时，24V d u π==常数，所以管径变化，管内流速也发生变化。
管间用饱和水蒸气加热，热阻小，可以忽略不计，总热阻近似等于管内传热热阻，即K α≈5、对下述几组换热介质，通常在列管式换热器中K 值从大到小正确的排列顺序应是（ ）。
新大《传热学》习题及解答第8章 热辐射基本定律和辐射特性
第8章 热辐射基本定律和辐射特性（题解）【习题8-3】 把太阳表面近似地看成是K 5800=T 的黑体，试确定太阳发出的辐射能中可见光所占的百分数。
解：K μm 220458003801⋅=⨯=.T λ，K μm 440858007602⋅=⨯=.T λ ()%.F b 191010=-λ，()%.F b 045520=-λ()()()%.%.%.F F F b b b 854419100455122100=-=-=---λλλλ【习题8-4】 一炉膛内火焰的平均温度为500K 1，炉墙上有一看火孔。
试计算当看火孔打开时从孔（单位面积）向外辐射的功率。
该辐射能中波长为μm 2的光谱辐射力是多少？哪一种波长下的能量最多？ 解：小孔辐射看成黑体辐射：25484m W 10872150010675⨯=⨯⨯==-..T E b σ对μm 2=λ的辐射：()()()31015001021043881561651m W 107449110210741931622⨯=-⨯⨯⨯=-=⨯⨯⨯------.e .e c E .T c b λλλ最大辐射能对应波长m λ：31092-⨯=.T m λ，m 109331150010921092633---⨯=⨯=⨯=..T .m λ【习题8-6】 一人工黑体腔上的辐射小孔是一个直径为0mm 2的圆。
辐射力25m W 1072.3⨯=b E 。
一个辐射热流计置于该黑体小孔的正前方m 5.0=l 处，该热流计吸收热量的面积为25m 106.1-⨯。
问该热流计所得到的黑体投入辐射是多少？解：2422m 10141634020141634d -⨯=⨯==...d A π sr 1046501061d d 5252--⨯=⨯==...l S Ω ()()545104610141631416310723d d d d d --⨯⨯⨯⨯⨯=⎪⎭⎫⎝⎛==....A E A I b ΩπΩθθΦW 103823-⨯=.【习题8-17】 一漫射表面在某一温度下的光谱辐射强度与波长的关系可以近似地用附图表示，试：（1）计算此时的辐射力；（2）计算此时法线方向的定向辐射强度，及与法向成o 60角处的定向辐射强度。
化工流体传热(勿用)12 辐射传热
透热体 –––D=1（R+A=0），如某些气体；
不透热体 –––D =0（A+R=1），多数液体和固体；
灰体 –––能够以相等的吸收率部分地吸收所有波长范围辐射能的 不透热体，工业上常见的固体材料均可视为灰体。
灰体的特点： （i）吸收率A与辐射线的波长无关； （ii）是不透热体，即A+R=1
3．辐射能力E与发射率（黑度）
E2被1吸收的量：E2 A1(1 R1R2 R12R22
) E1 A2 1 R1R2
) E2 A1 1 R1R2
其差值即为辐射热通量
(Q
S )12
1
1 R1R2
( E1 A2
E2 A1)
应用热辐射的基本定律并整理得：
(Q
S )12
1
1
C0
1 2
1 (1T010)4
( T2 )4 100
可见光 红外光
红外光对热辐射起决定作用
1．吸收率、反射率和透过率
QA QR QD 1
Q
Q
Q
Q
QR
A + R + D =1
吸收率 反射率 透过率 2．黑体、镜体、透热体和灰体
QA QD
（绝对）黑体 –––A =1（R+D =0），如无光泽的黑煤； （绝对）白体（镜体）–––R =1（A+D=0），如光亮的金属镜面；
对流和辐射联合传热
高温物体向环境散热
对流散热速率：QC cSw (tw tb )
辐射散热速率：QR
C12 S w
(1T0w0 )4
( Tb )4 100
将其表示为： QR R Sw (tw tb )
R
C12
考研化工原理习题传热
一、填空题1．工业上冷热流体间的传热方式有________、________、________。
3．热量传递的方式主要有三种：________、________、________。
4．某一热流体流经一段直管后，再流入同一内径的弯管段，则弯管段的传热系数比直管段的________。
5．导热系数的单位为，对流传热系数的单位为，总传热系数的单位为。
6．物体辐射能力的大小与成正比，还与成正比。
7．热传导的基本定律是。
间壁换热器中总传热系数K的数值接近于接近于α热阻（大、小）一侧的α值。
间壁换热器管壁温度tW值（大、小）一侧的流体温度。
由多层等厚平壁构成的导热壁面中，所用材料的导热系数愈小，则该壁面的热阻愈（大、小），其两侧的温差愈（大、小）。
8．水在管内作湍流流动，若使流速提高到原来的2倍，则其对流传热系数约为原来的倍；管径改为原来的1/2而流量相同，则其对流传热系数约为原来的倍。
（设条件改变后仍在湍流范围）10．一包有石棉泥保温层的蒸汽管道，当石棉泥受潮后，其保温效果将________，其主要原因是________。
11．在传热实验中用饱和水蒸汽加热空气，总传热系数K接近于侧的对流传热系数，而壁温接近于侧流体的温度值。
12．传热的基本方式有、和三种。
热传导的基本定律是⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽其表达式为⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
13．在温度小于180的条件下，________是最适宜的加热剂；而当温度不很低时，________是最适宜的冷却剂。
16．比较下列不同对流给热过程的值大小：空气自然对流，空气强制对流，水强制对流，水蒸气冷凝，________。
17．导热系数的单位为________，对流传热系数的单位为________，总传热系数的单位为________。
19．在确定列管式换热器冷热流体的流径时，通常蒸汽走管________(内或外)，高压流体走管________，易结垢的流体走管________，有腐蚀性流体走管________，黏度大或流量小的流体走管________。
习题：辐射传热-文档资料
Eb2
J3
1
A3 X 3,2
表面1的净辐射热损失：
1
Eb1 Eb2 R
由P402表，或P400图得：X1,2=0.17
X1,3=1-X1,2=1-0.17=0.83 X2,3=X1,3=0.83
又：A1=A2= r2 =3.1416×0.12 =3.1416×10-2m2
1
辐射网络图： Eb1
A1 X 1,2
Eb2
1
J3
1
A1 X1,3
A2 X 2,3
两端面间的辐射热阻： R1=1/(A1 X1,2) =187.34m-2；
17.什么是一个表面的自身辐射、投入辐射及有效辐射？ 有效辐射的引入对于灰体表面系统辐射换热的计算有 什么作用？
答：由物体内能转变成的辐射能叫做自身辐射，投向辐射表面 的辐射叫做投入辐射，离开辐射表面的辐射叫做有效辐射，有 效辐射概念的引入可以避免计算辐射换热计算时出现多次吸收 和反射的复杂性。
18.对于温度已知的多表面系统，试总结求解每一表面 净辐射换热量的基本步骤。
Eb2 Eb2
J3 1
1 A3 X 3,2
A2 X 2,3
计算角系数
R 2 X 12,3 1 3,12 2R 2 12,3 0.5 X 3,1 X 3,2 0.5 / 2 0.25
X 1,3 X 2,3 1
计算面积
A1
1 2
1 4
D2
1 8
3.14 0.22
0.0157m2
A3 2R2 23.14 0.12 0.0628m2
答：冬季和夏季的最大区别是室外温度的不同。 夏季室外温度比室内气温高，而冬季室外气 温比室内低，因此冬季和夏季墙壁内表面温 度不同，夏季高而冬季低。尽管冬夏两季室 内空气温度都是20℃，但冬季人体与墙壁的 辐射散热量比夏季高得多。
新大《传热学》复习题及解答第8章 热辐射基本定律和辐射特性
第8章热辐射基本定律和辐射特性（复习题解答）【复习题8-1】什么叫黑体？在热辐射理论中为什么要引入这一概念？答：吸收比α=l的物体叫做黑体。
黑体完全吸收投入辐射，从黑体表面发出的辐射都为自身辐射，没有反射，因而黑体辐射的特性反映了物体辐射的规律，这为研究实际物体的辐射提供了理论依据和简化分析的基础。
【复习题8-2］温度均匀的空腔壁面上的小孔具有黑体辐射的特性，那么空腔内部壁面的辐射是否也是黑体辐射？答：空腔内部壁面不一定是黑体辐射。
小孔之所以呈现黑体特性，是因为辐射在空腔内经历了多次的吸收和反射，辐射能基本基本都被内壁面吸收，从小孔射出的辐射能基本为零。
【复习题8-3］试说明，为什么在定义物体的辐射力时要加上“半球空间”及“全部波长”的说明？答：因为辐射表面会向半球空间各个方向辐射能量，且辐射能中包含各种波长的电磁波，而辐射力必须包括辐射面辐射出去的所有能量，所以要加上“半球空间”和“全部波长”的说明。
【复习题8-4】黑体的辐射能按波长是怎样分布的？光谱辐射力E根的单位中分母的“n?”代表什么意义？答：黑体辐射能按波长的分布服从普朗克定律。
光谱辐射力单位中的分母“n?”代表了单位辐射面积“n?”和辐射的电磁波单位波长范围“m”的意思。
【复习题8-5］黑体的辐射能按空间方向是怎样分布的？定向辐射强度与空间方向无关是否意味着黑体的辐射能在半球空间各方向上是均匀分布的？答：黑体辐射能按空间方向分布服从拦贝特定律。
定向辐射强度与空间方向无关并不意味着黑体的辐射能在半球空间是均匀分布的。
因为定向辐射强度是指单位可见辐射面积，而在空间不同方向可见辐射面积是不同的，辐射能在各个方向也不同。
【复习题8-6】什么叫光谱吸收比？在不同光源的照耀下，物体常呈现不同的颜色，如何解释？答：光谱吸收比是指物体对某一特定波长的投入辐射所吸收的百分比。
在光源照射下，物体会吸收一部分辐射，并反射一部分辐射，物体呈现的是反射光的颜色,因而光源不同，反射光也会不同，物体也会呈现不同的颜色。
热传导和热辐射的热能转换练习题热能和热功率
热传导和热辐射的热能转换练习题热能和热功率一、热传导的热能转换练习题1. 问题描述：一个导热系数为0.2 W/(m·K)的铝棒，长度为1.5 m，截面积为0.02 m²。
其中一端放在温度为100°C的火炉中，另一端放在常温下，求15分钟后该铝棒的另一端温度。
解析：根据热传导的原理，我们可以使用热传导方程进行计算。
热传导方程可以表示为：Q = k·A·(ΔT/Δx)·Δt，其中Q为热能转移量，k 为导热系数，A为截面积，ΔT为温度差，Δx为长度差，Δt为时间。
根据题目给出的数据，我们可以先计算ΔT和Δt：ΔT = 100°C - 25°C = 75°C，Δt = 15分钟 = 900秒。
将数据代入热传导方程，可得：Q = 0.2 W/(m·K) * 0.02 m² * (75°C/1.5 m) * 900 s = 45 W。
由热传导方程我们可以得知热能转移量Q等于铝棒另一端的温度差乘以导热系数k乘以铝棒截面积A除以铝棒长度差Δx乘以时间Δt。
因此，铝棒另一端的温度差为：Q = k·A·(ΔT/Δx)·Δt = ΔT。
将计算得到的热能转移量Q代入上式，可得：ΔT = 45 W，即铝棒另一端的温度差为45°C。
由于另一端的温度为常温25°C，因此铝棒另一端的温度为25°C + 45°C = 70°C。
所以，15分钟后该铝棒的另一端温度为70°C。
二、热辐射的热功率转换练习题1. 问题描述：一个黑体表面积为2 m²，温度为500 K，计算其单位时间内向外部空间辐射的热功率。
解析：根据热辐射的原理，我们可以使用斯特藩-玻尔兹曼定律进行计算。
斯特藩-玻尔兹曼定律可以表示为：P = ε·σ·A·T^4，其中P为热功率，ε为黑体的发射率，σ为斯特藩-玻尔兹曼常数，A为表面积，T 为温度。
辐射换热-复习题
板1、2间的辐射换热量
1,2
1 1
Eb1 Eb2
1 12
1 1
T1 T2 1 12
1 A1 A1 X1,2 2 A2 1 A1 A1 X1,2 2 A2
5.67 108 6004 3004
1 0.6 1 1 0.6 14762.25W 0.6 5 51 0.65
α＋τ＝１
5、在热平衡的条件下，任何物体对黑体辐射的吸收率（ 小于 ）同温度下
该物体的黑度。
6、具有 多原子及 结构不对称的双原子 特性的气体可以进行气体辐射。
7、辐射换热区别于导热和对流的两个特点是
。
气体辐射区别于固体和液体辐射的两个特点是
。
8、我们把单位时间， 面积，单位 内的辐射能量称为定向辐射强度I。
Eb1 Eb2 5188.4 672.4 18.38W
R 118.3 63.7 2
由
Eb1 Eb3 R
5 188.4 Eb3 118.3 63.7
Eb3
1843.24W / m2
又
Eb3
( T3 )4 100
T3
424.6K。
解：这是三个表面组成封闭系的辐射换热问题，表面1为漫灰 表面，表面2为绝热表面，表面3相当于黑体。如图(a)所示。 辐射网络图见图(b)。
计算角系数： 对J1列节点方程
对J2列节点方程 其中
因而(1)，(2)式成为：
解得：J1=2646.65W/m2， J2=1815.4W/m2 因此
等温圆盘1的表面辐射热流：
2、抽真空的保冷瓶胆是双壁镀银的夹层结构，外壁内表面温度为 30 ℃ ，内壁外 表面温度为 0 ℃ ，镀银壁黑度为 0.03 。计算由于辐射换热单位面积人散热量。
传热学期末考试复习题及参考答案-专升本
《传热学》复习题一、 判断题1. 傅立叶定律只适用于各向同性物体的导热，而不适用于各向异性物体的导热。
（ ）2. 随着肋高的增大，肋片散热量增大，所以肋片效率也增大。
（ ）3. 在相同的流动和换热壁面条件下，导热系数大的流体对流换热系数就大。
( )4. 由牛顿冷却公式t h q ∆⋅=可知，换热量q 与温差t ∆成正比。
( )5. 辐射传热时，对于绝热面，其净辐射换热量为零，故绝热面与其他辐射面间不存在辐射传热。
（ ）6. 漫射表面在半球空间各个方向上的定向辐射力相等。
( )7. 在相同的进出口温度下，逆流比顺流的传热平均温差小。
( )8. 一长为L 外径为d （L>>d ）的不锈钢管，放置在静止的空气中，管内用电加热，功率恒定，空气温度也恒定。
在这种情况下，管子竖直放置时管壁温度比水平放置时要高。
（ ）9. 黑体的热力学温度增加一倍，其总辐射力增加16倍 。
（ ）10. 物体辐射某一波长辐射能的能力越强，其吸收这一波长辐射能的能力就越强。
（ ）11．无限大平壁冷却时，若Bi →∞，则第三类边界条件相当于第二类边界条件。
（ ）12．在相同的进出口温度下，逆流比顺流的传热平均温差大。
（ ）13.自然对流紊流的表面传热系数与定型尺寸无关。
（ ）14. 一个表面的有效辐射一定不小于它的本身辐射。
（ ）15．管内受迫对流换热时，不论是层流或紊流，常壁温边界还是常热流边界，在充分发展阶段，表面传热系数不沿管长方向变化。
（ ）16．导热微分方程是导热普遍规律的数学描写，所以它对任意形状物体的内部和边界都适用。
（ ）17．普通玻璃对于波长为2m μ以下的射线可以认为是不透明的。
（ ）18．对于非稳态导热数值解的显式差分格式，必须联立求解节点离散方程组才能得到各个节点的温度。
（ ）19.傅立叶定律只适用于各向同性物体的导热，而不适用于各向异性物体的导热。
（ ）20.在相同的流动和换热壁面条件下，导热系数大的流体对流换热系数就大。
(整理)4-6 辐射传热.
知识点4－6 辐射传热【学习指导】1．学习目的作为一种基本的传热方式，要理解辐射传热的基本概念和相关定律，掌握两物体间辐射传热的速率方程，并了解对流－辐射联合传热。
2．本知识点的重点两固体间的辐射传热速率方程及其应用。
3．本知识点的难点辐射传热的基本概念和定律，影响辐射传热速率的影响因素。
4．应完成的习题4-18 两平行的大平板，在空气中相距5mm，一平板的黑度为0.1，温度为350K；另一平板的黑度为0.05、温度为300K。
若将第一板加涂层，使其黑度为0.025，试计算由此引起的传热通量改变的百分率。
假设两板间对流传热可以忽略。
4-19 在ф180×5mm的蒸汽管道外包扎一层导热系数为0.10w/(m.。
℃)的保温材料，管内饱和蒸汽温度为127℃，保温层外表面温度不超过35℃，周围环境温度为20℃，试估算保温层的厚度。
假设管内冷凝传热和管壁热传导热阻均可忽略。
物体以电磁波方式传递能量的过程称为辐射，被传递的能量称为辐射能。
物体可由不同的原因产生电磁波辐射，其中因热的原因引起的电磁波辐射，即是热辐射。
热辐射的机理可定性地描述如下：当向一固体供给能量时，其中的某些分子和原子被提升到“激发态”，而原子或分子有自发地回到低能态的趋势。
此时，能量就以电磁波辐射的形式发射出来。
热辐射和光辐射的本质完全相同，所不同的仅仅是波长的范围。
理论上热辐射的电磁波波长的范围从零到，但是具有实际意义的波长范围为0.4~20 ,这包括波长范围为0.4~0.8的可见光线和波长范围为0.8~20 的红外光线，二者统称为热射线，不过后者对热辐射起决定作用，而前者只有在很高的温度下其作用才明显。
热射线和可见光线一样，都服从反射和折射定律，在均匀介质中作直线传播，在真空和大多数气体中可以完全透过，但不能透过工业上常见的大多数固体或液体。
一、基本概念和定律如图片4-31所示，假设投射在某一物体上的总辐射能量为Q，其中有一部分能量Q A被吸收，一部分能量Q R被反射，另一部分能量Q D透过物体。
热传导和传热的实际应用练习题
热传导和传热的实际应用练习题传热是热力学中一个重要的概念，它描述了热能在物体之间的转移过程。
传热有三种主要的方式：热传导、对流传热和辐射传热。
在日常生活和工程实践中，我们经常遇到与传热相关的问题。
以下是一些实际应用练习题，旨在巩固和深化对热传导和传热的理解。
1. 热传导问题1.1 一块长方形金属板的两侧温度分别为100°C和20°C，板的宽度为0.1m，厚度为0.02m。
已知该金属板的导热系数为50 W/(m·K)，求金属板上某一点的热传导速率。
解答：根据热传导定律，热传导速率Q与导热系数λ、温度差ΔT 以及传热面积A的乘积成正比，即Q = λ·A·ΔT。
由题意可知，ΔT = 100°C - 20°C = 80°C，A = 0.1m × 0.02m = 0.002m²。
代入已知数据，可得热传导速率Q = 50 W/(m·K) × 0.002m² × 80°C = 8 W。
1.2 一根长为1m，直径为0.02m的铜棒的两端分别与100°C和20°C的热源接触，已知铜的导热系数为400 W/(m·K)，求铜棒上某一点的热传导速率。
解答：对于圆柱体，热传导速率的计算式为Q = λ·A·ΔT/Δx，其中A为圆柱体的横截面积，Δx为热传导的距离。
由题意可知，A = πr² = π(0.01m)²，ΔT = 100°C - 20°C = 80°C。
根据题意条件，Δx可以取1m。
代入已知数据，可得热传导速率Q = 400 W/(m·K) × π(0.01m)² × 80°C / 1m = 0.08 π W。
2. 传热方式问题2.1 一瓶装有热茶的杯子放在室内，茶的温度为70°C，室内温度为25°C。
热传导和热辐射的能量转换练习题热功和热功率
热传导和热辐射的能量转换练习题热功和热功率热传导和热辐射是我们在学习热学时常常遇到的两个概念。
热传导指的是通过物质内部的颗粒碰撞传递热量的过程，而热辐射则是指物体本身发射出的热能以电磁波的形式传播。
在本篇练习题中，我们将通过实际的例子来探讨热传导和热辐射之间的能量转换以及热功和热功率的计算方法。
1. 热传导和热辐射的能量转换假设我们有一个由纯铜制成的棒子，其长度为10厘米，横截面积为2平方厘米。
棒子的一个端点与一个温度为100摄氏度的热源接触，另一个端点则与周围环境保持绝热。
现在，我们希望计算棒子在热传导和热辐射的过程中的能量转换。
首先，我们来计算热传导的能量转换。
根据热传导的基本方程Q =k*A*(ΔT/Δx)，其中Q是传导的热流量，k是热导率，A是横截面积，ΔT是温度差，Δx是传导的距离。
根据题目所给条件，我们可以计算得到ΔT = 100摄氏度 - 25摄氏度 = 75摄氏度，Δx = 10厘米 = 0.1米。
纯铜的热导率约为400W/(m·K)，将这些参数代入方程中，我们可以计算得到热传导的能量转换为Q = (400W/(m·K)) * (2 * 10^-4m^2) * (75摄氏度/0.1米) = 600W。
接下来，我们来计算热辐射的能量转换。
根据斯特藩-玻尔兹曼定律，物体辐射的能量与其温度的四次方成正比，与表面积成正比。
根据题目所给条件，我们已经知道了物体的温度和表面积。
设物体的辐射系数为ε，按照斯特藩-玻尔兹曼定律，辐射的能量转换为E = ε * σ * A * T^4，其中E是辐射的能量转换，σ是斯特藩-玻尔兹曼常数，约为5.67 * 10^-8W/(m^2·K^4)。
将题目所给数据代入方程中，我们可以计算得到热辐射的能量转换为E = ε * 5.67 * 10^-8W/(m^2·K^4) * (2 * 10^-4m^2) * (100摄氏度 + 273.15K)^4。
传热练习题2_化工原理
传热一、填空1、蒸汽冷凝放热时，要经常注意排放（），这是因为（）。
2、某物体（可近似为灰体），在20℃时，其黒度为ε=，则其辐射能力的大小为（），其吸收率为（）。
3、管内对流传热，流体内温度梯度最大是在（），原因是（）。
4、膜系数α越（），液体核状沸腾时，△t越大，α越（）。
5、在一列管换热器中用壳程的饱和蒸汽加热管程的液体（无相变），若饱和蒸汽侧的饱和蒸汽压力增大，而液体的流量和进口温度不变，则液体出口温度（），蒸汽侧的对流传热系数（）。
6、某换热器中用饱和水蒸汽加热有机溶液，现发现溶液的出口温度比原来低，检查溶液的初温和流量均无变化，请列举二个可以导致上述现象的原因：①（）②（）7、常见的列管换热器折流板型式有（），（）。
在列管式换热器的壳程中设置折流板的优点是（），缺点是（）。
8、随着温度的增加，空气的黏度（），空气的导热系数（）。
9、某一段流体流过一段直管后，在流入同一内径的弯管段，则弯管段的传热系数比直管段传热系数（），因为（）。
10、角系数取决于换热物体的（），（）和（），而与（）和（）无关。
11、基尔霍夫定律的表达式为（），该定律的前提假设条件是（）。
12、在空气—水换热的换热器中，为强化传热可能采取的措施有哪些（），传热壁面的温度接近于（）的温度。
13、列管换热器中，若冷热两种流体的温度差相差较大，则换热器在结构上常采用（）办法，常用的结构形式有（）。
14、化工生产中常以水蒸汽作为一种加热介质，其优点是（）。
水蒸汽冷凝时应及时排除不凝性气体，其原因是（）。
15、大容积中的饱和沸腾传热可分为（），（）和（），而在工业生产中常在（）阶段操作。
16、一回收烟道气热量的废热锅炉，在流程安排上，烟道气（入口温度为60℃）应走（），水（入口温度为90℃）应走（），主要是为避免（）。
17、三层圆筒壁热传导过程，最外层的导热系数小于第二层的导热系数，两层厚度相同，在其它条件不变时，若将第二层和第三层的材质互换，则导热量变（），第二层与第三层的界面温度变（）。
化工原理--传热习题及答案
传热习题及答案一、选择题：1、 关于传热系数K 下述说法中错误的是（ ）CA 、 传热过程中总传热系数 K 实际是个平均值；B 、 总传热系数K 随着所取的传热面不同而异；C 、 总传热系数K 可用来表示传热过程的强弱，与冷、热流体 的物性无关；D 要提高K 值，应从降低最大热阻着手；2、 在确定换热介质的流程时，通常走管程的有（ ），走壳程 的有（）。
A 、C 、D;B 、E 、FA 、高压流体；B 、蒸汽；C 、易结垢的流体； D 、腐蚀性流体； E 、粘度大的流体；F 、被冷却的流 体；3、 影响对流传热系数的因素有（）。
A B 、C 、D EA 产生对流的原因；B 、流体的流动状况；C 流体的物性；D 流体有无相变；E 、壁面的几何因素；4、 某套管换热器，管间用饱和水蒸气将湍流流动的空气加热 至指定温度，若需进一步提高空气出口温度， 拟将加热管管径 增加一倍（管长、流动状态及其他条件均不变） ，你认为此措 施是：AA 、不可行的；B 、可行的；C 、可能行，也可能不行；D 视具 体情况而定；解：原因是：流量不变 d 2u 常数 当管径增大时，a. u l/d 2 , u 0-8/d 0'2 1/d 1'8综合以上结果， 根据m 5 t 2 tl KA t m 对于该系统KA_b L_A L T t 2mc p J t 2 ln — 则T t 2A-ln T• t 2b. d增大时，a增大，dA 1/d1'8，管径增加，A下降KA At m本题在于灵活应用管内强制湍流表面传热系数经验关联式：N u O.O23Re0.8Pr n，即物性一定时，u^/d。
.2。
根据连续性方程，流量不变时，V匸"J常数，所以管径变化，管内流速也发生变化。
管间用饱和水蒸气加热，热阻小，可以忽略不计，总热阻近似等于管内传热热阻，即K5、对下述几组换热介质，通常在列管式换热器中K值从大到小正确的排列顺序应是（）。
传热和传质基本原理习题详解
传热和传质基本原理习题详解传热和传质是热力学的重要内容，其中传热是指热量的传递，而传质是指物质的传递。
在具体应用中，这两个过程经常同时发生。
下面是一些关于传热和传质基本原理的习题及其详解：传热习题：1. 一个铁锅的底部在火上加热，温度逐渐升高。
画出热量从火源传递到铁锅中的示意图，并简要解释热量传递的方式。
解答：示意图应该包括火源、热量传递的路径以及铁锅。
热量传递的方式主要有三种：传导、对流和辐射。
- 传导：铁锅底部与火源直接接触，热量通过铁的传导逐渐向上传递。
- 对流：热的气体或液体从火源周围层流动到铁锅，将热量传递到锅中其他部分。
- 辐射：火源释放出的热辐射能够直接穿过空气传递到锅底。
2. 太阳能作为一种可再生能源，是地球上最重要的能量来源之一。
简要解释太阳光的热量是如何通过辐射传递到地球上的。
解答：太阳光通过辐射传递热量到地球上。
太阳发出的光包含多种频率的电磁波，其中包括可见光和红外线。
云层、大气和地表会吸收部分太阳光，然后释放出热辐射。
这些热辐射会向地球表面传递，使地表温度升高。
传质习题：1. 在冬天，房间里的空气冷而干燥，而在夏天，室外空气炎热多湿。
解释冬夏两季空气湿度变化的原因。
解答：冬季室内空气的湿度相对较低是因为冷空气无法含有大量水汽，且室内加热会降低空气的相对湿度。
而夏季室外空气湿度较高是因为高温使空气可以吸收更多的水汽。
2. 在植物叶片的气孔上，液态水可以通过蒸腾作用转化为气态水蒸气，并释放到大气中。
简要解释为什么液态水可以“跳过”气态而直接转化为气体。
解答：液态水直接转化为气体并释放到大气中是因为在植物叶片的气孔内部，存在着气相和液相之间的蒸汽压差。
当液态水的蒸汽压超过空气中的水蒸气压时，液态水会蒸发成气态水蒸气。
这种蒸发过程称为蒸腾作用。
热辐射练习题带答案
热辐射练习题带答案热辐射练习题带答案热辐射是我们生活中常见的现象，也是热学领域的重要内容。
通过练习题的形式，我们可以更好地理解和掌握热辐射的相关知识。
下面是一些热辐射练习题及其答案，希望对大家的学习有所帮助。
1. 什么是热辐射？答案：热辐射是物体由于内部热运动而发出的电磁波。
它不需要介质传递，可以在真空中传播。
2. 什么是黑体？答案：黑体是指完全吸收所有入射电磁波的物体。
在热辐射理论中，我们常常使用黑体作为理想化的模型。
3. 热辐射的强度与什么因素有关？答案：热辐射的强度与物体的温度有关。
根据斯特藩-玻尔兹曼定律，热辐射的强度与物体的温度的四次方成正比。
4. 什么是辐射功率？答案：辐射功率是指单位时间内从物体表面发出的辐射能量。
根据斯特藩-玻尔兹曼定律，辐射功率与物体的温度的四次方成正比。
5. 什么是辐射能流密度？答案：辐射能流密度是指单位时间内通过单位面积的辐射能量。
它与辐射功率和物体表面的面积有关。
6. 什么是辐射定律？答案：辐射定律描述了黑体辐射的特性。
根据普朗克辐射定律，黑体辐射的强度与频率的平方成正比。
根据维恩位移定律，黑体辐射的最大强度对应的频率与温度成正比。
7. 什么是辐射率？答案：辐射率是指物体表面辐射能量与黑体辐射能量之比。
它是一个介于0和1之间的无量纲量。
8. 什么是辐射平衡？答案：辐射平衡是指物体吸收和发射的辐射能量相等的状态。
在辐射平衡下，物体的温度保持恒定。
9. 什么是辐射传热？答案：辐射传热是指通过热辐射的方式传递热量。
与传导和对流传热不同，辐射传热不需要介质传递，可以在真空中传播。
10. 什么是辐射温度？答案：辐射温度是指与物体辐射的电磁波频率相对应的温度。
根据维恩位移定律，辐射温度与最大辐射强度对应的频率成反比。
通过以上的练习题，我们可以更好地理解和掌握热辐射的相关知识。
热辐射作为热学领域的重要内容，不仅在日常生活中有着广泛的应用，也对工程技术和科学研究有着重要的影响。
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17.什么是一个表面的自身辐射、投入辐射及有效辐射？ 有效辐射的引入对于灰体表面系统辐射换热的计算有 什么作用？
答：由物体内能转变成的辐射能叫做自身辐射，投向辐射表面 的辐射叫做投入辐射，离开辐射表面的辐射叫做有效辐射，有 效辐射概念的引入可以避免计算辐射换热计算时出现多次吸收 和反射的复杂性。
18.对于温度已知的多表面系统，试总结求解每一表面 净辐射换热量的基本步骤。
20.什么是遮热板？试根据自己的切身经历举出几个应 用遮热板的例子。
7.什么叫光谱吸收比？在不同光源的照耀下，物体常 呈现不同的颜色，如何解释？ 答：所谓光谱吸收比，是指物体对某一波长投入辐 射的吸收份额，物体的颜色是物体对光源某种波长 光波的强烈反射，不同光源的光谱不同，所以物体 呈现出不同颜色。
8.对于一般物体，吸收比等于发射率在什么条件下成 立？ 答：任何物体在与黑体处于热平衡的条件下，对来自 黑体辐射的吸收比等于同温度下该物体的发射率。
3.温度均匀的空腔壁面上的小孔具有黑体辐射的特性， 那么空腔内部壁面的辐射是否也是黑体辐射？
答：空间内部壁面不一定是黑体辐射，之所以小孔呈 现出黑体特性，是因为辐射在空腔内经历了很多次吸 收和反射过程，使离开小孔的能量微乎其微。
4.试说明，为什么在定义辐射力时要加上“半球空 间”及“全部波长”的说明？ 答：因为辐射表面半球空间每一立体角都有来自辐 射面的辐射能，而辐射能的形式有各个不同波长， 全辐射必须包括表面辐射出去的全部能量，所以要 加上“半球空间”和“全部波长”的说明。
以其发射率随温度升高而降低。可能是非金属材料。
11. 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：因为与朝向地面的一面相比，朝向太空 的一面须向温度很低的太空辐射更多的热量， 使其表面温度更低，所以容易结霜。
12：某办公室由中央空调系统维持室内恒温， 人们注意到尽管冬夏两季室内都是20℃，但 感觉却不同。（东南大学2000年）
5.黑体的辐射能按波长是怎样分布的？光谱辐射力 E bλ的单位中分母的“m3”代表什么意义？ 答：黑体辐射能按波长的分布服从普朗克定律，光 谱辐射力单位中分母“m3” 代表了单位面积m2 和单位波长m的意思。
6.黑体的辐射能按空间方向是怎样分布？定向辐射强 度与空间方向无关是否意味着黑体的辐射能在半球空 间各方向上是均匀分布的？ 答：黑体辐射能按空间方向分布服从兰贝特定律。定 向辐射强度与空间方向无关并不意味着黑体辐射能在 半球空间各个方向均匀分布，因为辐射强度是指单位 可见辐射面积的辐射能，在不同方向，可见辐射面积 是不同的，即定向辐射力是不同的。
答：（1）画出辐射网络图，写出端点辐射力，表面热阻 和空间热阻。（2）写出由中间节点方程组成的方程组。 （3）解方程组得到各点有效辐射。（4）由端点辐射力， 有效辐射和表面热阻计算各表面净辐射换热量。
19.什么是辐射表面热阻、什么是辐射空间热阻？网络 法的实际作用你是怎样认识的？
答：由辐射表面特性引起的热阻称为辐射表面热阻，由 辐射表面形状和空间位置引起的热阻称为辐射空间热阻， 网络法的实际作用是为实际物体表面之间的辐射换热描 述了清晰的物理概念和提供了简洁的解题方法。
答：表面1发出的辐射能落到表面2上的份额称为表面1 对表面2的角系数。“角系数是一个纯几何因子”的结 论是在物体表面性质及表面温度均匀、物体辐射服从兰 贝特定律的前提下得出的。
14.角系数有哪些特性？这些特性的物理背景是什么？
答：角系数有相对性，完整性和可加性。相对性是在两物体处于 热平衡时，净辐射换热量为零的条件下导得的；完整性反映了一 个由几个表面组成的封闭系统中，任一表面所发生的辐射能必全 部落到封闭系统的各个表面上；可加性是说明从表面1发出而落 到表面2上的总能量等于落到表面2上各部份的辐射能之和。
答：冬季和夏季的最大区别是室外温度的不同。 夏季室外温度比室内气温高，而ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ季室外气 温比室内低，因此冬季和夏季墙壁内表面温 度不同，夏季高而冬季低。尽管冬夏两季室 内空气温度都是20℃，但冬季人体与墙壁的 辐射散热量比夏季高得多。
13.试述角系数的定义。“角系数是一个纯几何因子” 的结论是在什么前提下得出的？
性，并说明理由。
答：根据基尔霍夫定律：
A
B
~ , () ~ ()
又：维恩定律: max ~ 1/ T o
因为A的光谱吸收比随波长增加而降低，即其善于吸收短
波辐射，必善于发射短波辐射，所以其发射率随温度升高
而升高，可能是金属材料。B的光谱吸收比随波长增加而
增高，即其善于吸收长波辐射，必善于发射长波辐射，所
15.为什么计算一个表面与外界之间的净辐射换热量时 要采用封闭腔的模型？
答：因为任一表面与外界的辐射换热包括了该表面向 空间各个方向发出的辐射能和从各个方向投入到该表 面上的辐射能。
16.实际表面系统与黑体系统相比，辐射换热计算增加 了哪些复杂性？ 答：实际表面系统的辐射换热存在表面间的多次重复 反射和吸收，光谱辐射力不服从普朗克定律，光谱吸 收比与波长有关，辐射能在空间的分布不服从兰贝特 定律，这都给辐射换热计算带来了复杂性。
9.说明灰体的定义以及引入灰体的简化对工程辐射换 热计算的意义。 答：光谱吸收比与波长无关的物体叫做灰体，灰体的 吸收比恒等于同温度下的发射率，把实际物体当作灰 体处理，可以不必考虑投入辐射的特性，将大大简化 辐射换热的计算。
10.已知材料A、B的光谱吸收比 () 与波长的关系如
图所示，试估计这两种材料的发射率ε随温度变化的特
习题课 辐射传热部分
思考题分析 :
1. 海水的颜色为什么总是 蓝色的？
答：由海水的非灰性质引起的，海水对不同波 长的可见光的吸收不同，对蓝色光附近的射线 吸收少，反射多，所以海水呈现蓝色。
2.什么叫黑体？在热辐射理论中为什么要引入这一概 念？ 答：吸收比 α=1的物体叫做黑体，黑体是一个理想化 的物体，黑体辐射的特性反映了物体辐射在波长、温 度和方向上的变化规律，这为研究实际物体的辐射提 供了理论依据和简化分析基础。