2022年傳熱學(xué)簡(jiǎn)答題歸納匯編

1、學(xué)習(xí) -好資料傳熱學(xué)簡(jiǎn)答題歸納問(wèn)題 1 冬天，經(jīng)過(guò)在白天太陽(yáng)底下曬過(guò)的棉被，過(guò)拍打以后，為什么效果更加明顯？晚上蓋起來(lái)為什么感到很暖和？并且經(jīng)回答：棉被經(jīng)過(guò)晾曬以后， 可使棉花的空隙里進(jìn)入更多的空氣。而空氣在狹小的棉絮空間里的熱量傳遞方式主要是導(dǎo)熱，由于空氣的導(dǎo)熱系數(shù)較小， 具有良好的保溫性能。 而經(jīng)過(guò)拍打的棉被可以讓更多的空氣進(jìn)入，因而效果更明顯。問(wèn)題 2 冬天，在相同的室外溫度條件下，為什么有風(fēng)比無(wú)風(fēng)時(shí)感到更冷些？回答：假定人體表面溫度相同時(shí)， 人體的散熱在有風(fēng)時(shí)相當(dāng)于強(qiáng)制對(duì)流換熱，而在無(wú)風(fēng)時(shí)屬自然對(duì)流換熱 （不考慮熱輻射或假定輻射換熱量相同時(shí)）。而空氣的強(qiáng)制對(duì)流換熱強(qiáng)度要比自然對(duì)流強(qiáng)烈。

2、因而在有風(fēng)時(shí)從人體帶走的熱量更多，所以感到更冷一些。討論：讀者應(yīng)注意的是人對(duì)冷暖感覺(jué)的衡量指標(biāo)是散熱量的大小而不是溫度的高低，即 當(dāng)人體散熱量低時(shí)感到熱， 散熱量高時(shí)感到冷， 經(jīng)驗(yàn)告訴我們， 當(dāng)人的皮膚散熱熱流為 58W/時(shí)感到熱，為 232W/時(shí)感到舒服，為 696W/時(shí)感到?jīng)隹?，而大于?928W/時(shí)感到冷。問(wèn)題 3 夏季在維持 20室內(nèi)工作，穿單衣感到舒適， 而冬季保持在 22的室內(nèi)工作時(shí)，為什么必須穿絨衣才覺(jué)得舒服？回答：首先，冬季和夏季的最大區(qū)別是室外溫度不同。夏季室外溫度比室內(nèi)溫度高，因此通過(guò)墻壁的熱量傳遞方向是由室外傳向室內(nèi)。而冬季室外氣溫比室內(nèi)氣溫低， 通過(guò)墻壁的熱量傳遞方向是

3、由室內(nèi)傳向室外。因此冬季和夏季墻壁內(nèi)表面溫度不同，夏季高而冬季低。因此，盡管冬季室內(nèi)溫度 22比夏季略高 20，但人體在冬季通過(guò)輻射與墻壁的散熱比夏季高很多。 根據(jù)上題人體對(duì)冷暖的感受主要是散熱量的原理，一些的絨衣。在冬季散熱量大， 因此要穿厚問(wèn)題 4 利用同一冰箱儲(chǔ)存相同的物質(zhì)時(shí)，試問(wèn)結(jié)霜的冰箱耗電量大還是未結(jié)霜的冰箱 耗電量大？回答：當(dāng)其它條件相同時(shí)，冰箱的結(jié)霜相當(dāng)于在冰箱蒸發(fā)器和冰箱冷凍室（或冷藏室）之間增加了一個(gè)附加熱阻， 因此，要達(dá)到相同的制冷室溫度， 必然要求蒸發(fā)器處于更低的溫 度。所以，結(jié)霜的冰箱耗電量更大。問(wèn)題 5 有人將一碗熱稀飯置于一盆涼水中進(jìn)行冷卻。為使稀飯涼得更快一些，

4、你認(rèn)為 他應(yīng)該攪拌碗中的稀飯還是盆中的涼水？為什么？更多精品文檔學(xué)習(xí) -好資料回答：從稀飯到?jīng)鏊且粋€(gè)傳熱過(guò)程。顯然，稀飯和水的換熱在不攪動(dòng)時(shí)屬自然對(duì)流。而稀飯的換熱比水要差。 因此要強(qiáng)化傳熱增加散熱量， 應(yīng)該用攪拌的方式強(qiáng)化稀飯側(cè)的傳熱。問(wèn)題 6 在寒冷的北方地區(qū)，建房用磚采用實(shí)心磚還是多孔的空心磚好？為什么？回答：在其他條件相同時(shí)，實(shí)心磚材料如紅磚的導(dǎo)熱系數(shù)約為 0.5W/（m K）（35），而多孔空心磚中充滿著不動(dòng)的空氣，空氣在純導(dǎo)熱（即忽略自然對(duì)流）時(shí)其導(dǎo)熱系數(shù)很低，是很好的絕熱材料。因而用多孔空心磚好。問(wèn)題 7 電影泰坦尼克號(hào)里，男主人公杰克在海水里被凍死而女主人公羅絲卻因躺 在筏上

5、而幸存下來(lái)。試從傳熱學(xué)的觀點(diǎn)解釋這一現(xiàn)象。回答：杰克在海水里其身體與海水間由于自然對(duì)流交換熱量，而羅絲在筏上其身體與空 氣之間產(chǎn)生自然對(duì)流。 在其他條件相同時(shí)， 水的自然對(duì)流強(qiáng)度要遠(yuǎn)大于空氣，因此杰克身體 由于自然對(duì)流散失能量的速度比羅絲快得多。因此杰克被凍死而羅絲卻幸免于難。問(wèn)題 8 人造地球在衛(wèi)星在返回地球表面時(shí)為何容易被燒毀？回答：衛(wèi)星在太空中正常運(yùn)行時(shí)， 其表面的熱量傳遞方式主要依靠與太空及太陽(yáng)等星體 的輻射。而在衛(wèi)星返回地面的過(guò)程中，由于與大氣層之間的摩擦，產(chǎn)生大量的熱量，無(wú)法及 時(shí)散失，因而易被燒毀。問(wèn)題 9 北方深秋季節(jié)的清晨，樹(shù)葉葉面上常常結(jié)霜，試問(wèn)樹(shù)葉上、下表面的哪一面結(jié) 霜

6、？為什么？回答：霜會(huì)結(jié)在樹(shù)葉上的表面。因?yàn)榍宄?，上表面朝向太空，下表面朝向地面。而太空表面的溫度低于攝氏零度， 而地球表面溫度一般在零度以上。由于相對(duì)樹(shù)葉下表面來(lái)說(shuō)， 其上表面需要向太空輻射更多的能量，所以樹(shù)葉下表面溫度較高， 而上表面溫度較低且可能低于零度，因而容易結(jié)霜。問(wèn)題 10 窗玻璃對(duì)紅外線幾乎不透明，但為什么隔著玻璃曬太陽(yáng)卻使人感到暖和？回答：窗玻璃對(duì)紅外線不透明，但對(duì)可見(jiàn)光卻是透明的，因而隔著玻璃曬太陽(yáng)，太陽(yáng)光可以穿過(guò)玻璃進(jìn)入室內(nèi)， 而室內(nèi)物體發(fā)出的紅外線卻被阻隔在窗內(nèi)，因而房間內(nèi)溫度越來(lái)越高，因而感到暖和。問(wèn)題 11 在太陽(yáng)系中地球和火星距太陽(yáng)的距離相差不大，化卻比地球要大得多？

7、但為什么火星表面溫度晝夜變回答：由于火星附近沒(méi)有大氣層，因而在白天，太陽(yáng)輻射時(shí)火星表現(xiàn)溫度很高，而在夜 間，沒(méi)有大氣層的火星與溫度接近于絕對(duì)零度的太空進(jìn)行輻射換熱，因而表面溫度很低。 而更多精品文檔學(xué)習(xí) -好資料地球附近由于大氣層（主要成份是CO2和水蒸氣）的輻射作用，夜間天空溫度比太空高，白天大氣層又會(huì)吸收一部分來(lái)自太陽(yáng)的輻射能量，因而晝夜溫差較小。問(wèn)題 12 在冬季的晴天，白天和晚上空氣溫度相同，但白天感覺(jué)暖和，晚上卻感覺(jué)冷。試解釋這種現(xiàn)象?；卮穑喊滋旌屯砩先梭w向空氣傳遞的熱量相同，且均要向溫度很低的太空輻射熱量。但白天和晚上的差別在于： 白天可以吸收來(lái)自太陽(yáng)的輻射能量，會(huì)更冷一些。而晚上

8、卻不能。 因而晚上感覺(jué)問(wèn)題：北方冬天住房供暖，改變散熱器中暖氣片內(nèi)的水流速度是否可以顯著增加 換熱量 ? 暖氣內(nèi)的水是強(qiáng)制對(duì)流換熱， 暖氣外 的空氣是自然對(duì)流換熱， 空氣側(cè)對(duì)流換熱系 數(shù)遠(yuǎn)小于水側(cè)的， 熱阻主要集中于空氣側(cè)，因此，改變暖氣中的水流速度不能顯著地增 強(qiáng)換熱燒開(kāi)水時(shí)，為什么一旦水燒干了，鋁壺 就很容易燒壞？因?yàn)樗畟?cè)（沸騰）表面的傳熱系數(shù)遠(yuǎn)大于火焰?zhèn)鹊谋砻鎮(zhèn)鳠嵯禂?shù)，沒(méi)燒干時(shí)，水壺底部溫度更接近水的溫度， 所以不會(huì)達(dá)到鋁的熔點(diǎn)。 火焰和壺底的溫度差遠(yuǎn)大于壺底和水的溫度差。 所以壺底的溫度接近水的溫度。赤腳在冰、水泥、木材、地毯上行走感覺(jué)不同。Why？蓄熱系數(shù)小的物質(zhì)從皮膚吸收的熱量少，

9、面上暖和。使人感覺(jué)在木材和地毯上行走時(shí)比在水泥和冰冬天，在相同的室外溫度條件下，為什么騎摩托車比步行時(shí)感到更冷些，一般要戴皮 手套和護(hù)膝？答：強(qiáng)制對(duì)流換熱強(qiáng)度與流體壁面之間的相對(duì)速度有關(guān)，相對(duì)速度越大， 對(duì)流換熱越強(qiáng)。與步行相比， 騎摩托車時(shí)相對(duì)速度較大， 對(duì)流換熱強(qiáng)度大， 因此人體會(huì)散失較多的熱量從而 感到更冷些。皮手套和護(hù)膝，由于導(dǎo)熱系數(shù)小且有一定厚度，增加了一層較大的導(dǎo)熱熱阻，使總傳熱熱阻增大，從而可降低散熱量，從而起到保護(hù)作用。更多精品文檔學(xué)習(xí) -好資料Nu數(shù)和 Bi 數(shù)均可寫(xiě)成 hl 的形式，二者有何區(qū)別？答：（1）Nu數(shù)中的 為流體的熱導(dǎo)率； Bi 數(shù)中的 為導(dǎo)熱物體的熱導(dǎo)率。 （2）Nu數(shù)中的 h 為待定參數(shù)， Nu為待定特征數(shù)； Bi 數(shù)中的 h 為已知參數(shù)，由第三類邊界條件確定，Bi為已定特征數(shù)。（3）物理意義不同。 Nu 表示貼壁流體的無(wú)量綱的溫度梯度，在其它條件相同的情況下， Nu 數(shù)可反映對(duì)流換熱的強(qiáng)弱。和表面處換熱熱阻的比值。Bi 數(shù)表示第三類邊界條件下物體內(nèi)部導(dǎo)熱熱阻對(duì)于高溫圓筒壁來(lái)說(shuō)，加保溫層一定能降低對(duì)外散熱量，對(duì)嗎？為什么？答：不對(duì)。因?yàn)閷?duì)于圓筒壁的保溫，存在一個(gè)臨界熱絕緣直徑 dc 問(wèn)題。當(dāng)圓筒壁外徑大于臨界熱絕緣直徑 dc 時(shí)，加保溫層一定能降低散熱量；但當(dāng)圓筒壁外徑小于臨界熱絕緣直徑 dc 時(shí)，在一定的保溫層厚度