傳熱作業(yè)題目及答案VIP

傳熱作業(yè)題目及答案一、選擇題1.熱量傳遞的三種基本方式是（）。A.熱傳導(dǎo)、熱對流、熱輻射B.熱傳導(dǎo)、熱對流、熱交換C.熱傳導(dǎo)、熱輻射、熱交換D.熱對流、熱輻射、熱交換答案：A2.在熱傳導(dǎo)過程中，熱量傳遞的方向是（）。A.從高溫物體到低溫物體B.從低溫物體到高溫物體C.從高壓區(qū)域到低壓區(qū)域D.從低壓區(qū)域到高壓區(qū)域答案：A3.熱對流是指（）。A.流體內(nèi)部由于溫度差異引起的熱量傳遞B.流體內(nèi)部由于壓力差異引起的熱量傳遞C.流體內(nèi)部由于密度差異引起的熱量傳遞D.流體內(nèi)部由于速度差異引起的熱量傳遞答案：A4.熱輻射不需要（）。A.介質(zhì)B.溫度差C.熱源D.吸收體答案：A5.傅里葉定律描述的是（）。A.熱對流B.熱輻射C.熱傳導(dǎo)D.熱交換答案：C二、填空題1.熱傳導(dǎo)的基本定律是______定律，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：q=-kA(dT/dx)，其中q表示熱流密度，k表示熱導(dǎo)率，A表示橫截面積，dT/dx表示溫度梯度。答案：傅里葉2.熱對流換熱系數(shù)的單位是______。答案：W/(m2·K)3.黑體輻射的特點(diǎn)是輻射能力強(qiáng)，其輻射能力與______無關(guān)。答案：表面性質(zhì)4.斯特藩-玻爾茲曼定律表明，黑體單位面積輻射功率與絕對溫度的______成正比。答案：四次方5.牛頓冷卻定律描述了流體與固體表面之間的對流換熱，其表達(dá)式為：q=hA(Ts-Tf)，其中h表示對流換熱系數(shù)，A表示接觸面積，Ts表示固體表面溫度，Tf表示流體溫度。答案：無三、簡答題1.簡述熱傳導(dǎo)、熱對流和熱輻射的區(qū)別。答：熱傳導(dǎo)是指在沒有流體運(yùn)動的情況下，熱量通過固體內(nèi)部分子振動和自由電子的遷移來傳遞的過程。熱對流是指由于流體運(yùn)動引起的熱量傳遞，包括自然對流和強(qiáng)制對流。熱輻射是指物體由于溫度差而發(fā)射電磁波進(jìn)行熱量傳遞的過程，不需要介質(zhì)。2.什么是熱阻？熱阻的大小如何影響系統(tǒng)的熱傳遞效率？答：熱阻是指在單位溫差下，單位時間內(nèi)通過單位面積的熱量。熱阻的大小直接影響系統(tǒng)的熱傳遞效率，熱阻越大，熱量傳遞越困難，系統(tǒng)的熱傳遞效率越低。3.什么是輻射換熱？輻射換熱的特點(diǎn)是什么？答：輻射換熱是指物體通過發(fā)射和吸收電磁波進(jìn)行熱量傳遞的過程。輻射換熱的特點(diǎn)包括：不需要介質(zhì)、與物體表面性質(zhì)無關(guān)、輻射能力與溫度的四次方成正比。四、計(jì)算題1.一個長方體鋁塊，其尺寸為0.1m×0.2m×0.5m，熱導(dǎo)率為200W/(m·K)。若鋁塊兩端溫差為50K，試計(jì)算通過鋁塊的熱流密度。解：根據(jù)傅里葉定律，q=-kA(dT/dx)，其中k為熱導(dǎo)率，A為橫截面積，dT/dx為溫度梯度。由于鋁塊兩端溫差為50K，長度為0.5m，故溫度梯度為50K/0.5m=100K/m。橫截面積A=0.1m×0.2m=0.02m2。代入公式得：q=-200W/(m·K)×0.02m2×100K/m=-400W/m2。2.一個圓柱形鍋爐，其直徑為2m，高度為10m。若鍋爐內(nèi)壁溫度為800℃，外壁溫度為20℃，試計(jì)算鍋爐的總熱損失。解：首先計(jì)算鍋爐的表面積，S=2πr(h+r)=2π×1m×(10m+1m)=44m2。然后根據(jù)傅里葉定律，q=-kA(dT/dx)，其中k為熱導(dǎo)率，A為表面積，dT/dx為溫度梯度。由于鍋爐內(nèi)外壁溫差為800℃-20℃=780℃，高度為10m，故溫度梯度為780℃/10m=78℃/m。代入公式得：q=-k×44m2×78℃/m。假設(shè)鍋爐材料的熱導(dǎo)率為0.5W/(m·K)，則總熱損失Q