第一讲习题建筑热环境基础知识
1建筑热环境设计目标的目标是什么?健康,舒适,高效,以最好的能源消耗提供最舒适,见看的工作和居住环境,提高生活质量。
2、传热基本方式有哪几种?导热、对流、辐射
3、什么是温度场、温度梯度、热流密度?温度场:在任一瞬间,物体内各点温度分布的总称。温度梯度:在温度场中,温度在空间上改变的大小程度。热流线:与等温线垂直,且指向温度降低的方向
4、影响导热系数数值的因素有哪些?物质的种类(液体、气体、固体)、结构成分、密度、湿度、压力、温度等
5、辐射换热的特点?1.能在真空中进行2.高温物体向低温物体辐射能量的同时,低温物体也能向高温物体辐射能量,若处于热平衡状态,辐射和吸收等过程仍不停进行,净辐射换热量等于零。
3.程中伴随有能量形式的转换
4.辐射和吸收等都具有波长的选择性,即只能辐射和吸收一定波长的能量
6、什么是反射系数γ、吸收系数ρ、透射系数τ?反射系数,在传输线相交结点处反射波电压与入社波电压之比
垂直于光束方向的水层元内单位厚度的吸收
是透过材料或介质的光通量或辅通量与入射通量之比
7、什么是黑体、白体、灰体?黑体:对外来辐射全吸收的物体,ρ=1
白体:对外来辐射全反射的物体,γ=1
透明体:对外来辐射全透过的物体τ=1
灰体:自然界中介于黑体与白体之间的不透明物体。建筑材料多数为灰体。
8、试叙述玻璃的温室效应
玻璃温室是因为太阳辐射主要的形式是短波辐射(波长较短的紫外线),射到地面后产生热量变为了长波辐射(波长较长的红外线),而玻璃能够阻挡长波辐射进出,使得室内环境温度不断上升。
9、描述湿空气的物理量有哪些?饱和水蒸气分压力实际水蒸气分压力绝对温度相对温度露点温度
10、什么是露点温度(t d)?露点温度指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下,冷却到饱和时的温度
11、室内热环境构成要素:以人的热舒服程度为评价标准;人的热舒服受环境影响的因素有哪些?室内空气温度▲空气湿度▲气流速度(室内风速)▲环境辐射温度(室内热辐射)
12、作为室内规定的计算温度是:冬季室内气温一般应在16 ~ 22 ℃,夏季空调房间的气温多规定为24~ 28 ℃。
13、一般认为最适宜的相对湿度应为50% ~ 60% 。在大多数情况下,即气温在16~25℃时、相对湿度在30% ~ 70% %范围内变化,对人体的热感觉影响不大
14、什么叫“负荷热平衡”?人体依靠自身一定范围的生理代谢调节机能,在环境过热或过冷状况下所保持的人体热平衡,称为“负荷热平衡”
15、干热地区的拱顶和穹顶建筑有何优点?可以增加室内的高度和屋顶的面积,使室内比较宽亮,也使屋顶吸收的平均热量下降,夜晚的冷风客气轻易地带走穹顶表面的热量使其迅速冷却,另外穹顶相互遮挡的特点,是一部分屋顶处于阴影区吗,减少向室内的传热量,夏季屋顶包裹在青枝绿叶中,既美观又减少屋顶的太阳热辐射
16、结合气候设计的五大要素是什么?
1.空气温度
2. 太阳辐射
3. 大气湿度
4. 气压与风
5. 凝结与降水
17、什么是太阳常数?
地球在日地平均距离处与太阳光垂直的大气上界单位面积上在单位时间内所接收太阳辐射的所有波长总能量
18、什么是长波辐射与短波辐射?太阳辐射波长主要为0.15-4微米,其中最大辐射波长平均为0.5微米;地面和大气辐射波长主要为3-120微米,其中最大辐射波长平均为10微米。习惯上称前者为短波辐射,后者为长波辐射。
19、什么是城市热到现象?避免或减弱热岛现象的措施?所谓城市热岛效应,,通俗地讲就是城市化的发展,导致城市中的气温高于外围郊区的这种现象。
措施:大力发展城市绿化节能减排合理安排建筑布局和城市规划
20、什么是室外气温?指距地面1.5m处百叶箱内的空气温度。
21、我国的气候分为哪五大区?高原气候区热带季风区亚热带季风性湿润气候温带季风气候温带大陆性气候
22、我国气候三大特点?显著的季风特色,明显的大陆性气候和多样的气候类型。
23、根据空气温度、湿度、太阳辐射等项因素,将世界各地划分为几个气候区?分别是什么?赤道带、副赤道带、热带、副热带、温带、副北极带(副南极带)和北极带(南极带)等七个气候带
第二讲习题
1、围护结构传热的3个基本过程?表面吸热----冬季内表面从室内吸热,夏季外表面从室外空间吸热;结构传热----热量由高温表面传向低温表面;表面放热----冬季外表面向室外空间散发热量,夏季内表面向室内散热。
结构传热分为哪两种方式?稳定传热不稳定传热
3、绝热材料可以归纳为三类,分别是:轻质成型材绝热空气层绝热反射绝热
4、试叙述导热系数与温度、湿度、和密度的关系?a)温度的影响温度升高时,分子运动加强,使实体部分的导热能力提高;同时,空隙中的对流、导热和辐射能力也加强,从而材料的导热系数增加。b)湿度的影响各种材料与潮湿的空气接触后,材料总会吸收一些水分,材料受潮后,由于孔隙中有了水分,增加了水蒸气扩散的传热量,还增加了毛细孔中液态水分所传导的热量,导热系数将显著增大c)密度的关系密度即单位体积的材料重量,密度小的材料内部孔隙多,由于空气导热系数很小,故密度小的材料导热系数也小,良好的保温材料多是孔隙多、密度小的轻质材料,但当密度小到一定程度后,在加大孔隙,大的孔隙中空气对流作用增强,对流换热增加,加大了材料的导热能力。因此,轻型(如纤维)材料有一个最低导热系数的密度界限。
5、空气间层的热阻主要取决于什么?间层两个表面间的辐射和对流换热的能力
6、叙述减少空气间层传热,提高间层热阻方法。1)将空气间层布置在维护结构的冷侧,降低间层的平均温度,减少辐射换热量。2)在间层壁面上涂贴辐射系数小的反射材料,目前建筑中采用的主要是铝箔。
7、什么是材料的蓄热系数(S)?当某一足够厚度的单一材料层一侧受到谐波热作用时,通过表面的热流波幅与表面温度波幅的比值,可表征材料热稳定性的优劣。单位:W/ (m2·K)。
第三讲习题
1围护结构的作用有哪些?根据在建筑物中的位置,围护结构分为外围护结构和内围护结构。外围护结构包括外墙、屋顶、侧窗、外门等,用以抵御风雨、温度变化、太阳辐射等,应具有保温、隔热、隔声、防水、防潮、耐火、耐久等性能。内围护结构如隔墙、楼板和内门窗等,起分隔室内空间作用,应具有隔声、隔视线以及某些特殊要求的性能。围护结构通常是指外墙和屋顶等外围护结构。
2什么是构件热阻(R)?热阻与热流密度(q)又怎样的关系?建筑构件的热阻是表示热流通过构件时遇到的阻力,或者说是某建筑构件抵抗热流通过的能力。在同样的温差下,热阻越大,通过材料的热量就越少,也就是从外部进入房间内部或从房间内部流到室外的热量少,这样热阻大的建筑维护结构对建筑物起到隔热、保温的作用。在冬暖夏热的南方地区,建筑的防热与隔热具有非常重要的意义,如果某建筑维护结构的隔热性能好,那么,既节约空调能耗,又为人们的生活和工作提供了舒适的环境。
3外墙和屋顶建筑作为外围护结构的主体部分,设计过程中应考虑那些方面:第一尽可能减少资源能源的消耗,第二把环境直接和建筑的污染降到最低,第三保护自然生态环境,第四创造健康舒适的室内外环境 第五使建筑功能质量目标统一,第六使建筑生态、经济取得平衡。
4如何提高空气层的保温能力?1将空气间层布置在维护结构的冷侧,降低间层的平均温度,减少辐射换热量。2在间层壁面上涂贴辐射系数小的反射材料,目前建筑中采用的主要是铝箔。3减少对流
5试述外保温的优点有哪些?1降低结构温度应力作用,提高承重结构耐久性2室内热稳定性好3有效防止围护结构内部产生凝结水4降低热桥的热损失,防止热桥内布局部结露、霉变5
对改造旧房有利,不占室内空间
6什么叫热桥?在围护结构中,常有保温性能远低于主体部分的嵌入构件,这些部位的传热量比主体部分大得多,所以他们内表面的温度也比主体部分低,在建筑热工学中,把这些容易传热的部分叫“热桥”
7屋顶保温----USD构造法有哪些优点?
采用外保温的屋面,传统的做法是保温层上面做防水层,由于防水层的水蒸气透过能力很差,使屋面容易产生内部结露。同时防水层直接暴露在大气中,受日晒、交替冻融等影响,极易老化和破坏。USD构造法有可能完全消除内部结露的可能性,又使防水层得到保护
8窗户的保温设计主要考虑以那些方面?控制窗墙面积比,提高气密性,减少冷风渗透
9如何提高窗户的保温能力?a)改善窗框保温性能。首先,将薄壁实腹型材改为空心型材,内部形成封闭空气层,提高保温能力。其次,开发塑料构件,第三,用保温砂浆、泡沫塑料等填充密封窗框与墙之间的缝隙。b)改善窗玻璃部分的保温能力。用双层窗(间隔以4-5cm为宜)或双玻窗(双玻窗的空气间层厚度以2~3cm为最好)增加窗扇或窗玻层数,提高窗户保温能力。因为层与层之间的空气层,加大了窗的热阻c)合理选择窗户类型。窗的大小、窗的朝向等
10、被动式太阳房的主要集热方式有哪些?并分别叙它们的工作原理:直接受益式▲集热墙式▲附加阳光间式▲另外有:屋顶池式和对流环路式
直接受益式的特点:南向大窗口,冬季白天使大量阳光透入,夜间则用专门的保温窗帘或保温板遮挡窗口。室内地面需用蓄热能力大的材料,如砖或混凝土等做成,在白天吸热并储存热量,夜间不断向室内释放,使室内维持一定温度,其他朝向的各面围护结构则尽量加强保温,减少热量散失。集热蓄热墙式有透光玻璃外罩和蓄热墙体组成,其间留有空气间层,有的在墙体的下部和上部设有进出风口;阳光简式:有阳光间与主体房间相邻,阳光间不但有很大的窗口其地面也是蓄热体,阳光通过玻璃照射到蓄热体上,储存热量,提高室内温度,而主体房间是通过与阳光间相邻的墙或窗获得热量。夜间用保温窗帘将阳光间与主体间隔开。▲为防止阳光间夏季过热,在
窗上方应有可调节的排气孔和遮阳措施。有作为蓄热体的装满水的密封袋和其下的金属薄板顶棚及顶部可移动的保温盖板组;一般是指利用附加在房间南向的空气集热器向房间供热
第四讲习题
1 空气的湿状况对外围护结构有何影响?什么是围护结构的蒸气渗透?如何判别围护结构内部是否会出现冷凝现象,防止和控制内部冷凝措施?▲材料受潮后,导热系数将增大,保温能力就降低。▲湿度过高,材料的机械强度将会降低,对结构产生破坏性的变形。有机材料还会腐朽,从而降低结构的使用质量和耐久性。▲材料受潮,对房间的卫生情况也有影响。潮湿的材料有利于繁殖霉菌和微生物,这些菌类会散布到空气中和物品上,危害人体健康,使物品变质。当室内外空气中的含湿量不等,也就是围护结构的两侧存在着水蒸气分压力差时,水蒸气分子就会从分压力高的一侧通过围护结构向分压力低的一侧渗透扩散或迁移,这种传湿现象叫蒸气渗透。判断冷疑现象:1.根据室内外空气的温度和相对湿度,确定水蒸气分压力Pm和Pi,然后按下列公式求各层的水蒸气分压力,并作出实际水蒸气分压P分布线。2.根据室内外空气温度ti和te,确定围护结构内部各层的温度,确定相应的饱和水蒸气分压力“Ps”,并作出Ps的分布线。3.根据“P”线和“Ps”线相交与否来判断围护结构内部是否出现冷凝现象。不相交说明内部不会产生冷凝,如相交,则内部有冷凝.防止和控制内部冷凝措施有1合理布置保温层2在围护结构内部设排汽间层或排汽沟道3在蒸汽流入一侧设隔蒸汽层4外墙内设密闭空气间层,提高围护结构内部的温度和降低其内部水蒸气分压力可避免内部冷凝
墙和屋顶内表面产生结露措施有哪些?▲使围护结构具有足够的保温能力,并注意防止冷桥。▲如室内空气湿度过大,可利用通风除湿。▲围护结构内表面最好用具有一定吸湿性的材料。▲对室内湿度大、内表面不可避免有结露的房间,采用光滑不易吸水的材料作内表面,同时加设导水设施,将凝结水导出。
围护结构布置材料时,确保蒸气渗透,其通路上遵循什么原则?水蒸气含量不变的湿空气,温度的高低对相对湿度、绝对湿度有何影响?
湿热地区建筑设计防热采用哪些措施?防止热辐射:周围环境要绿化;窗口要遮阳;外围护结构要隔热;朝向要合理。争取自然通风:房屋间距、布局要合理;建筑低层架空;设通风屋顶、通风幕墙。干热地区建筑有哪些特色 1 城市布局紧凑,建筑密集,街道狭窄,2 建筑高而小的开窗,墙体为重质材料,平土或穹顶双层屋顶 3 有效而巧妙地捕风装置4内庭周围多设走廊,庭院内种植物和设置水池以调节干热的气候5外围护结构隔热要求高
1、围护结构外表面受到哪3种不同方式的热作用?(1)太阳辐射的作用(2)室内空气的传热
(3)在围护结构受到上述两种热作用后,外表面温度升高,辐射本领增大,向外界发射长波辐射热,失去一部分热能
2、如何评价围护结构隔热的优劣?根据夏季热作用的特点,衡量围护结构的隔热优劣,主要采
用的指标是围护结构对周期性热作用的衰减倍数和延迟时间,以及由此而得出在具体气象情况下的内表面最高温度,和最高湿度出现时间。
3简要叙述屋顶隔热的主要设计手法。▲实体材料层+封闭空气层的隔热屋顶:应用隔热材料(隔热层)提高围护结构的热阻(R)和热惰性指标(D)值,从而加大对波动热作用的阻尼作用,
使围护结构具有较大的衰减倍数和延迟时间值,可以降低围护结构内表面的平均温度和最高温度▲通风间层隔热屋顶:利用热压和风压作用使间层的空气流动,从而带走大部分进入间层的辐射热,减少了向室内传热,可有效的降低围护结构内表面的温度▲楼阁屋顶:常在檐口、屋脊、山墙等处开通气孔,有助于透气、排湿和散热▲利用水的蒸发和植被对太阳能的转化作用降温
第六讲习题
1、围护结构的作用有哪些?根据在建筑物中的位置,围护结构分为外围护结构和内围护结构。
外围护结构包括外墙、屋顶、侧窗、外门等,用以抵御风雨、温度变化、太阳辐射等,应具有保温、隔热、隔声、防水、防潮、耐火、耐久等性能。内围护结构如隔墙、楼板和内门窗等,起分隔室内空间作用,应具有隔声、隔视线以及某些特殊要求的性能。围护结构通常是指外墙和屋顶等外围护结构。叙述TIM新型墙体的优点。保温▲隔热▲通风、采光▲防止结露和内部冷凝▲避免热桥▲节能
2建筑自然通风的三种功能。第一,用室外的新鲜空气更新室内由于居住及生活过程而污染了的空气,以保持室内空气的洁净度达到某一最低标准的水平。此类要求可称为健康通风,这是任何气候条件下都应该予以保证的。●第二种功能是增加体内散热及防止由皮肤潮湿引起的不舒适以改善热舒适条件,此类通风可称为热舒适通风。●第三种功能是当室内气温高于室外的气温时,使建筑构件降温,此类通风名为建筑的降温通风。
3夏季组织通风的主要方式?风压是当风吹到建筑物上时,在迎风面上,由于空气流动受阻,速度减弱,使风的部分动压变为静压,亦即使建筑物迎风面上的压力大于大气压,在迎风面上形成正压区。在建筑物的背风面、屋顶、两侧,由于气流曲绕过程中,形成空气稀薄现象,在该处压力小于大气压力,形成负压力。●由于正负压的存在,这就使整个建筑产生了压力差。●有风压促成的气流,可以穿过整个房间,通风量会大大超过热压促成的气流,是夏季组织通风的主要方式。
第七讲习题建筑日照与遮阳
1. 地球公转轨道平面叫“黄道面”。地球的地轴与黄道面成66度33分的
交角。
2、太阳光线直射地球的范围,在南北纬二十三度二十七分之间作周期性的变化,从而形成了春夏秋冬四季的更替。
3、什么是太阳赤纬角δ?太阳光线与地球赤道面所夹的角度。
2、什么是太阳高度角(h s)?是指太阳直射光线与地平面间的夹角。
3、太阳方位角A s:(是指太阳直射光线在地平面上的投影线与地平面正南向所夹的角。)。正南
点太阳的方位角为零度,向西为正,向东为负。
4、在日出、日落时,任何一个地区,太阳的高度角h s = 零度;一天中的正午,即当地太
阳时12时,太阳高度角最大,此时太阳位于正南,即太阳方位角As = 零度。
5、什么是世界时” 标准时太阳时“北京时间”?经国际协议,以本初子午线处的平均太阳时
为世界时间的标准,叫“世界时”。每个时区都按它的中央子午线的平均太阳时为计时标准,称为该时区的标准时;平均太阳时是以太阳通过该地子午线为正午12h来计算一天的时间。北京时间:我国统一采用东八区的时间,即以东经120度的平均太阳时为全国标准时。
6、建筑遮阳的好处有哪些?(1)可以防止透过玻璃的直射阳光,使室内过热(2)可以防止建
筑围护结构过热并造成对室内环境的热辐射(3)可以防止直射阳光造成的强烈眩光
12在建筑周围种植乔木对改善建筑热环境能够起到哪些作用?1.方便居民生活,有利组织管理;2.组织与居住人口规模相对应的公共活动中心,方便经营、使用和社会化服务;3.合理组织人流、车流,有利安全防卫;4.布置合理,空间丰富,环境美,体现地方特色。
13人工遮阳方式有哪些?水平式遮阳、垂直式遮阳、综合式遮阳、挡板式遮阳。
建筑光环境习题第一、二讲习题
1、光是一种能够在人的视觉系统上引起光感觉的电磁辐射,光的波长范围为 380
nm ~ 780 nm。波长较大的红外线、无线电波等,以及较小的紫外线、X射线等,人眼均感觉不到。
2、视网膜上布满了感光细胞—锥状细胞和杆状细胞,锥体细胞主要集中视网膜中央部位,在
明亮环境下能分辨出物体的细部和颜色,主要是锥体细胞起作用;在黑暗环境中对黑白灰起明暗感觉作用的细胞是杆体细胞
3、在光亮环境中,辐射功率相等的单色光看起来 555 nm的黄绿光光最明亮;在较
暗的环境里, 510 nm的蓝绿光最为敏感。在一照度为10lx的房间里,增加1lx的照度刚刚能察觉出变化;在另一个照度水平为100lx的房间里,就需要增加 10 lx的照度才能刚刚察出有照度的变化。
5、常用的光度量有:光通亮、照度、发光强度、亮
度。
6、写出光环境设计中常用的平均亮度计算公式。一束白光通过折射棱镜时,因折射而
分离成各种颜色,这种现象叫色散。
8、目前国际上使用较普遍的表色系统有:梦赛尔表色系统和cie1931标准色度系统
9、颜色的三个基本属性:色相、明度、纯度。标号为10Y8/12
的颜色=色相是黄(Y)与绿黄(GY)的中间色,明度值是8,彩度是12。光源的色表即灯光的表观颜色;光源的显色性指照明光源对物体颜色的影响显示同色能力的强弱
12、光源的色表和显色性都取决于光辐射的光谱组成。光源可能有相同的色表,显色
性有很大差异(完全相同、很大差异)。什么是色温?某一光源与黑体在某一温度时的相对光谱分布相吻合,就把这一光源的光色用此时黑体的温度来表示,简称色温。
14、光源显色的优劣用光源的显色性定量来评价。其最大值定为100
15、一般认为光源的一般显色指数在 80 ~ 100 范围,显色性能优良;在60 ~ 79范围内,
显色性一般;如小于59则显色性较差。
建筑物理考试复习资料 ·试从隔热的观点来分析:(1)多层实体结构;(2)有封闭空气间层的结构;(3)带有通风间层的结构;它们的传热原理及隔热的处理原则。 答:(1)多层实体结构:多层实体材料的传热方式主要是导热。处理原则:1)为了提高材料层隔热的能力,最好选用λ和α都比较小的材料;2)采用粘土方砖或外饰面采用浅色,可使隔热效果良好。 (2)有封闭空气间层的结构:在封闭空气间层中的传热方式主要是辐射。处理原则:1)在间层内铺设反射系数大、辐射系数小的材料如铝箔;2)外饰面的轻质隔热材料和浅色也很重要。 (3)带有通风间层的结构:是当室外空气流经间层时,带走部分从面层传下的热量,从而减少透过基层传入室内的热量。处理原则:1)增加进气口和排气口处的风压或热压;2)通风间层内表面不宜过分粗糙,进、出口的面积与间层横截面的面积比要大。 ·为提高封闭间层的隔热能力应采取什么措施?外围护结构中设置封闭间层其热阻值在冬季和夏季是否一样?试从外墙及屋顶的不同位置加以分析。 答:提高封闭间层的隔热能力采取措施:(1)在间层内铺设反射系数大、辐射系数小的材料如铝箔;(2)把封闭间层放置在冷侧。 外围护结构中设置封闭间层,在冬季和夏季其热阻值情况: (1)空气间层的热阻主要取决于两个方面:(1)间层两个界面上的空气边界层厚度对流换热;(2)是界面之间的辐射换热强度辐射换热。 (2)在有限空间的对流换热强度,与间层的厚度,间层的位置、形状,间层的密闭性等因素有关,所以,对流换热不同,屋顶和外墙的热阻不同。 (3)由于冬、夏空气间层所处的环境温度,其间层中的辐射和对流换热量都随环境温度的不同而有较大变化,其辐射传热不同,在低温环境中辐射换热量比高温环境少,热阻较大。 ·试从降温与防止地面泛潮的角度来分析南方地区几种室内地面(木地板、水泥地面、磨石子地面或其它地面)中,在春季和夏季哪一种地面较好?该地面处于底层或楼层时有无区别? 答:从降温与防止地面泛潮的角度来看,在春季和夏季用选用:木地板.因为,在南方湿热气候区,在春夏季节,为了要避免“差迟凝结”现象(室外空气温度和湿度骤然增加时,室内物体表面由于热容量的影响而上升缓慢,滞后若干时间而低于室外空气的露点温度,当高温高湿的室外空气流过室内低温表面时必然发生大强度的表面凝结),用热容量小的材料装饰地板表面,提高表面温度,减小夏季结露的可能性,效果较好。若用木地板,处于底层时,由于地层土地的热惰性大,表面温度较低,结露更为严重,所以,用木地板时要架空地面,用空气层防结露。 ·采暖房屋与冷库建筑在蒸汽渗透过程和隔汽处理原则上有何差异? 答:采暖房屋:水蒸汽是由室内向室外渗透,隔汽层应设置在室内高温高湿的一侧 冷库建筑:水蒸气是由室外向室内渗透,隔汽层应设置在室外高温高湿的一侧 ·试说明一般轻质材料保温性能都比较好的道理,并解释为什么并非总是越轻越好? 答:轻质材料一般空隙率较大,导热系数随空隙率的增加而减小,所以材料的热阻比较大,保温性能比较好。但是,当材料轻(密度小)到一定的地步,太大的空隙率,会使对流传热显著增加,孔壁温差变大,辐射传热加大,这样会使大量的热量散失掉,保温性能降低。 ·试详述外保温构造方法的优缺点。 答:外保温的优点: (1)使墙或屋顶的主要部分受到保护,大大降低温度应力的起伏。 (2)由于承重层材料的热容量一般都远大于保温层,所以,外保温对结构及房间的热稳定性有利。 (3)外保温对防止或减少保温层内部产生水蒸气凝结十分有利 (4)外保温法使热桥处的热损失减少并能防止热桥内表面局部结露。 (5)对于旧房的节能改造,外保温处理的效果最好。
第12章 气体动理论 一、 填空题: 1、一打足气的自行车内胎,若在7℃时轮胎中空气压强为4.0×510pa .则在温度变为37℃,轮胎内空气的 压强是 。(设内胎容积不变) 2、在湖面下50.0m 深处(温度为4.0℃),有一个体积为531.010m -?的空气泡升到水面上来,若湖面的 温度为17.0℃,则气泡到达湖面的体积是 。(取大气压强为50 1.01310p pa =?) 3、一容器内储有氧气,其压强为50 1.0110p pa =?,温度为27.0℃,则气体分子的数密度 为 ;氧气的密度为 ;分子的平均平动动能为 ;分子间的平均 距离为 。(设分子均匀等距排列) 4、星际空间温度可达 2.7k ,则氢分子的平均速率为 ,方均根速率为 ,最概然速率 为 。 5、在压强为51.0110pa ?下,氮气分子的平均自由程为66.010cm -?,当温度不变时,压强 为 ,则其平均自由程为1.0mm 。 6、若氖气分子的有效直径为82.5910cm -?,则在温度为600k ,压强为21.3310pa ?时,氖分子1s 内的 平均碰撞次数为 。 7、如图12-1所示两条曲线(1)和(2),分别定性的表示一定量的 某种理想气体不同温度下的速率分布曲线,对应温度高的曲线 是 .若图中两条曲线定性的表示相同温 度下的氢气和氧气的速率分布曲线,则表示氧气速率分布曲线的 是 . 8、试说明下列各量的物理物理意义: (1) 12kT , (2)32 kT , (3)2i kT , (4)2 i RT , (5)32RT , (6)2M i RT Mmol 。 参考答案: 1、54.4310pa ? 2、536.1110m -? 3、25332192.4410 1.30 6.2110 3.4510m kg m J m ----???? 4、21 21121.6910 1.8310 1.5010m s m s m s ---?????? 图12-1
1.关于水枪的充实水柱,下列哪个论述不正确()? A.一般不应小于7m B.甲、乙类厂房,超过六层的民用建筑,超过四层的厂房和库房内,不应小于10m C.高层工业建筑,高架库房内,水枪的充实水柱不应小于13m D.室内消火栓的布置应保证至少一支水枪的充实水柱到达室内任何部位 2.北京某工厂精密机电产品加工车间侧面采光工作面上天然光照度为150Lx,其采光系数是:() A.5% B.3% C.2% D.1% 3.在车间内,工人每日工作8小时,噪声标准的极限值Leq是下列哪个数值()? A.85dB B.95dB C.115dB D.120dB 4.下列对空调机的描述,哪一条是正确的()? A.只能降低室内空气温度 B.只能降低室内空气含湿量 C.能降低室内空气温度和含湿量 D.能减少室内空气异味 5.地下室、半地下室及25层以上的建筑,燃气引入管宜设采用何种阀门()? A.截止阀 B.闸阀 C.安全阀 D.快速切断阀 6.当热水集中采暖系统分户热计量装置采用热量表时,系统的公用立管和入户装置应设于何处()? A.明装于楼梯间 B.设于临楼梯间或户外公共空间的管井内 C.明装于每户厨房间 D.设于邻厨房的管井内 7.关于太阳辐射,下述哪一项不正确()? A.太阳辐射的波长主要是短波辐射 B.到达地面的太阳辐射分为直射辐射和散射辐射 C.同一时刻,建筑物各表面的太阳辐射照度相同 D.太阳辐射在不同的波长下的单色辐射本领各不相同 8.某车间吸声量为200㎡,经过吸声减噪处理,吸声量变为400㎡,室内噪声级能降低()dB? A.3 B.6 C.8 D.10 9.在点声源的情况下,接受点与声源的距离增加一倍,声压级大约降低多少分贝()? A.1dB B.2dB C.3dB D.6dB 10.下列叙述中,哪组答案是正确的()?Ⅰ长度大于7m的配电装置室应设两个出口,并宜布置在配电室的两端;Ⅱ高压配电室和电容器室,临街一面宜设不能开启的自然采光窗;Ⅲ有人值班的配变电所,宜设有上下水设施;Ⅳ变压器室、电容器室、配电装置室、控制室的附属房间不应有与其无关的管道、明敷线路通过;V变压器室自然通风的进风和排风的温差不宜大于15℃ A.Ⅱ、Ⅲ B.Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ
大学物理热学总结 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
大学物理热学总结 (注:难免有疏漏和不足之处,仅供参考。 ) 教材版本:高等教育出版社《大学物理学》热力学基础 1、体积、压强和温度是描述气体宏观性质的三个状态参量。 ①温度:表征系统热平衡时宏观状态的物理量。摄氏温标,t表示,单位摄氏度(℃)。热力学温标,即开尔文温标,T表示,单位开尔文,简称开(K)。 热力学温标的刻度单位与摄氏温标相同,他们之间的换算关系: T/K=273.15℃+ t 温度没有上限,却有下限,即热力学温标的绝对零度。温度可以无限接近0K,但永远不能达到0K。 ②压强:气体作用在容器壁单位面积上指向器壁的垂直作用力。单位帕斯卡,简称帕(Pa)。其他:标准大气压(atm)、毫米汞高(mmHg)。 1 atm =1.01325×105 Pa = 760 mmHg ③体积:气体分子运动时所能到达的空间。单位立方米(m3)、升(L) 2、热力学第零定律:如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡,则这两个系统也必处于热平衡。 该定律表明:处于同一热平衡状态的所有热力学系统都具有一个共同的宏观特征,这一特征可以用一个状态参量来表示,这个状态参量既是温度。3、平衡态:对于一个孤立系统(与外界不发生任何物质和能量的交换)而言,如果宏观性质在经过充分长的时间后保持不变,也就是系统的状态参量不再岁时间改变,则此时系统所处的状态称平衡态。 通常用p—V图上的一个点表示一个平衡态。(理想概念) 4、热力学过程:系统状态发生变化的整个历程,简称过程。可分为: ①准静态过程:过程中的每个中间态都无限接近于平衡态,是实际过程进行的无限缓慢的极限情况,可用p—V图上一条曲线表示。 ②非准静态过程:中间状态为非平衡态的过程。
期 末 复 习 理想气体状态方程 一、 理想气体:温度不太低,压强不太高的实际气体可视为理想气体。 宏观上,在任何情况下都符合玻-马、盖-吕、查理三定律的气体。 二、 三个实验定律:(1)玻—玛定律: pV = 常数 或 T = 常数 (2)盖.吕萨克定律:V T = 常数 或 p = 常数 (3)查理定律: T P = 常数 或 V = 常数 三、 理想气体状态参量: 体积(V ),压强(p ),温度(T ) ;内能(E ),焓(H ),熵(S ),摩尔数(ν ) 四、 理想气体分子模型: ①全同质点;②弹性碰撞;③除碰撞瞬间外无相互作用,忽略重力 五、 普遍适用 112212p V p V T T = :状态变化中质量不变 阿佛伽德罗定律: p nkT = 六、 道尔顿分压定律: ● 混合气体的压强等于组成混合气体的各成分的分压强之和 ● (几种温度相同的气体混于同一容器中,各气体的平均平动动能相等) ● 12112212222()333 t t t p n n n n p p =++=++=++εεε
七、 关于p nkT =: 1. 是状态方程的微观式,大学物理中常用此式 2. 式中N N n V V ==d d :气体的分子数密度,即单位体积内的分子数 3. R = 8.31 J/(mol·K) :普适气体常数 4. 23123 8.31 1.3810J K 6.0210A R k N --===???:玻耳兹曼常量 八、 关于压强p : ● Γ:单位时间内碰在单位面积器壁上的平均分子数(气体分子碰壁数) ● 压强p :单位时间内气体(全部分子) ① 压强的定义体现了统计平均。 ② V x >0的分子占总分子的一半,或分子速度在某方向的分量平均值为0 ● (例如:在x 方向,有0x v =;在y 方向,有0y v =;在z 方向,有0z v =)这是机会均等的表现。 ③ 2 213x v v = 也是机会均等的表现。 ④ 22i ix x i n v v n =∑∑ 是统计平均的表现。 九、 1. 压强是相应的微观量:分子数密度和平动动能的统计平均。 ● 压强与分子数密度n 有关,与气体种类无关。 2. 温度是相应的微观量:平均平动能的统计平均值。 ● 温度是大量气体分子热运动的外在表现,实质就是反映了气体内部分子热运动的剧烈程度。
建筑物理期末试卷二 一、选择题(20*2’) 1、在热量的传递过程中,物体温度不同部分相邻分子发生碰撞和自由电子迁移所引起的能量传递称为()。 A.辐射 B.对流 C.导热 D.传热 2、在稳定传热状态下当材料厚度为1m两表面的温差为1℃时,在一小时内通过1m2截面积的导热量,称为()。 A.热流密度 B.热流强度 C.传热量 D.导热系数 3、人感觉最适宜的相对湿度应为: A.30~70 % B.50~60% C.40~70% D.40~50% 4、下列哪些措施虽有利于隔热,但不利于保温()? A.采用带有封闭空气层的隔热屋顶 B.采用通风屋顶 C.采用蓄水屋顶隔热 D.采用屋顶植被隔热 5、下列()不是我国目前规定寒冷地区居住房间冬季的室内气候标准气温? A.18℃ B.17℃ C.16℃ D.15 ℃ 6、对建筑防热来说,是()天气作为设计的基本条件。 A.多云 B.阴天 C.晴天 D.无所谓 7、适用于东北、北和西北向附近的窗口遮阳的形式为()。 A.水平式 B.垂直式 C.综合式
D.挡板式 8.光源显色的优劣,用(C )来定量来评价 A、光源的色温 B、光源的亮度 C、光源的显色性 D、识别时间 9.在采光设计中为了降低作为展览墙的亮度,(C )是合理的。 A.降低墙面上的照度 B.提高墙面上的照度 C.降低墙面反光系数 D.提高墙面反光系数 10、为了防止直接眩光,应使眼睛与窗口,眼睛与画面边缘的连线所形成的夹角大于(A)。 A.14度 B.30度 C.60度 D.90度 11.采用天窗采光的美术馆,常采取措施降低展室中部观众区照度,其原因是(D )。 A、提高展览墙面照度 B、防止天窗产生直接眩光 C、消除一次反射眩光 D、消除二次反射眩光 12.在商店照明设计中,不宜采用(D ) A、白炽灯 B、卤钨灯 C、荧光灯 D、高压汞灯 13.有关光源色温的下列叙述中,(C)是正确的。 A、光源的色温是光源本身的温度 B、光源的色温是由光源的显色能决定的 C、光源的色温是由光源的光色决定的 D、白炽灯色温高于荧光高压汞灯 14. 在下列因素中,(B )与灯具的利用系数无关 A.灯具类型 B.灯泡电功率 C.房间尺寸 D房间表面反光系数.
《大学物理》课程论文 热力学基础 摘要: 热力学第一定律其实是包括热现象在内的能量转换与守恒定律。热力学第二定律则是指明过程进行的方向与条件的另一基本定律。热力学所研究的物质宏观性质,特别是气体的性质,经过气体动理论的分析,才能了解其基本性质。气体动理论,经过热力学的研究而得到验证。两者相互补充,不可偏废。人们同时发现,热力学过程包括自发过程和非自发过程,都有明显的单方向性,都是不可逆过程。但从理想的可逆过程入手,引进熵的概念后,就可以从熵的变化来说明实际过程的不可逆性。因此,在热力学中,熵是一个十分重要的概念。关键词: (1)热力学第一定律(2)卡诺循环(3)热力学第二定律(4)熵 正文: 在一般情况下,当系统状态变化时,作功与传递热量往往是同时存在的。如果有一个系统,外界对它传递的热量为Q,系统从内能为E1 的初始平衡状态改变到内能为E2的终末平衡状态,同时系统对外做功为A,那么,不论过程如何,总有: Q= E2—E1+A 上式就是热力学第一定律。意义是:外界对系统传递的热量,一部分
是系统的内能增加,另一部分是用于系统对外做功。不难看出,热力学第一定律气其实是包括热量在内的能量守恒定律。它还指出,作功必须有能量转换而来,很显然第一类永动机违反了热力学第一定律,所以它根本不可能造成的。 物质系统经历一系列的变化过程又回到初始状态,这样的周而复始的变化过程称为循环过程,或简称循环。经历一个循环,回到初始状态时,内能没有改变,这是循环过程的重要特征。卡诺循环就是在两个温度恒定的热源(一个高温热源,一个低温热源)之间工作的循环过程。在完成一个循环后,气体的内能回到原值不变。卡诺循环还有以下特征: ①要完成一次卡诺循环必须有高温和低温两个热源: ②卡诺循环的效率只与两个热源的温度有关,高温热源的温 度越高,低温热源的温度越低,卡诺循环效率越大,也就 是说当两热源的温度差越大,从高温热源所吸取的热量Q1 的利用价值越大。 ③卡诺循环的效率总是小于1的(除非T2 =0K)。 那么热机的效率能不能达到100%呢?如果不可能到达100%,最大可能效率又是多少呢?有关这些问题的研究就促进了热力学第二定律的建立。 第一类永动机失败后,人们就设想有没有这种热机:它只从一个热源吸取热量,并使之全部转变为功,它不需要冷源,也没有释放热量。这种热机叫做第二类永动机。经过无数的尝试证明,第二类永动
第一篇 建筑热工学 第1章 建筑热工学基础知识 1.室内热环境构成要素: 室内空气温度、空气湿度、气流速度和环境辐射温度构成。 2.人体的热舒适 ①热舒适的必要条件:人体内产生的热量=向环境散发的热量。 m q ——人体新陈代谢产热量 e q ——人体蒸发散热量 r q ——人体与环境辐射换热量 c q ——人体与环境对流换热量 ②充分条件:所谓按正常比例散热,指的是对流换热约占总散热量的25-30% ,辐射散热约为45-50%,呼吸和无感觉蒸发散热约占 25-30%。处于舒适状况的热平衡,可称之为“正常热平衡”。 (注意与“负热平衡区分”) ③影响人体热舒适感觉的因素: 1.温度;2.湿度;3.速度;4.平均辐射温度;5.人体新陈代谢产热率;6.人体衣着状况。 3.湿空气的物理性质 ①湿空气组成:干空气+水蒸气=湿空气 ②水蒸气分压力:指一定温度下湿空气中水蒸气部分所产生的压力。 ⑴未饱和湿空气的总压力: w P ——湿空气的总压力(Pa ) d P ——干空气的分压力(Pa) P ——水蒸气的分压力(Pa) ⑵饱和状态湿空气中水蒸气分压力:s P ——饱和水蒸气分压力 注:标准大气压下,s P 随着温度的升高而变大(见本篇附录2)。表明在一定的大气压下,湿空气温度越高,其一定容积中所能容纳的水蒸气越少,因而水蒸气呈现出的压力越大。 ③空气湿度:表明空气的干湿程度,有绝对湿度和相对湿度两种不同的表示方法。 ⑴绝对湿度:单位体积空气所含水蒸气的重量,用f 表示(g/m 3 )。 饱和状态下的绝对湿度则用饱和水蒸气量max f (g/m 3 )表示。 ⑵相对湿度:一定温度,一定大气压力下,湿空气的绝对湿度 f ,与同温同压下饱和水蒸气量max f 的百分比: ⑶同一温度(T)下,, 因此,相对湿度又可表示为空气中水 : P ——空气的实际水蒸气分压力 (Ps P ——同温下的饱和水蒸气分压力 (Pa)。 (注:研究表明,对室内热湿环境而言,正常湿度范围大概在30%~60%。)
建筑环境物理试题(1)及答案 建筑热工部分(34分) 一、填空(每题3分,共12分) 1、空气的绝对湿度 b反映空气的潮湿程度。(a.能;b.不能) 2、下列各量的单位是:对流换热系数α b ;热阻R a (a.m2K/W;b.W/m2K) 3、太阳赤纬角的变化范围 c a.[0°,90°); b. [0°,90°]; c. [-23°27’, 23°27’] 4、人体正常热平衡是指对流换热约占25%~30%;辐射换热约占45%~50%, 蒸发散热约占25%~30% 二、回答问题(每题3分,共15分) 1、说明室外综合温度的意义 答:室外综合温度是由室外空气温度、太阳辐射当量温度和建筑外表面长波辐射温度三者叠加后综合效果的假想温度 2、说明最小总热阻的定义式中[Δt] 的意义和作用 答:[Δt]为室内空气温度和围护结构内表面间的允许温差。其值大小反映了围护结构保温要求的高低,按[Δt]设计的围护结构可保证内表面不结露,θi不会太低而产生冷辐射。 3、说明露点温度的定义 答:露点温度是空气中水蒸气开始出现凝结的温度 4、保温层放在承重层外有何优缺点? 答:优点:(1)大大降低承重层温度应力的影响 (2)对结构和房间的热稳定性有利 (3)防止保温层产生蒸气凝结 (4)防止产生热桥 (5)有利于旧房改造 缺点:(1)对于大空间和间歇采暖(空调)的建筑不宜 (2)对于保温效果好又有强度施工方便的保温材料难觅 5、说明四种遮阳形式适宜的朝向 答:水平遮阳适宜接近南向的窗口或北回归线以南低纬度地区的北向附近窗口 垂直遮阳主要适宜东北、北、西北附近窗口 综合遮阳主要适宜东南、西南附近窗口 挡板遮阳主要适宜东、南向附近窗口 建筑光学部分(33分) 一、术语解释,并按要求回答(每小题2分,共10分) 1、照度:被照面上某微元内光通量的面密度 2、写出光通量的常用单位与符号 光通量的常用单位:流明,lm (1分) 符号:φ(1分) 3、采光系数:室内某一点天空漫射光照度和同一时间的室外无遮挡水平面
大学物理热学试卷 一、选择题: 1、三个容器A 、B 、C 中装有同种理想气体,其分子数密度n 相同,而方均根速率之比为 ()()() 2 /122 /122 /12::C B A v v v =1∶2∶4,则其压强之比A p ∶B p ∶ C p 为: (A) 1∶2∶4. (B) 1∶4∶8. (C) 1∶4∶16. (D) 4∶2∶1. [ ] 2、温度为T 时,在方均根速率s /m 50) (2 12±v 的速率区间内,氢、氨两种气体分子数占总分 子数的百分率相比较:则有(附:麦克斯韦速率分布定律: v v v ?????? ? ? ?-?? ? ??π=?22 2 /32exp 24kT m kT m N N , 符号exp(a ),即e a .) (A) ()()22N H //N N N N ?>? (B) ()()22N H //N N N N ?=? (C) ()()22N H //N N N N ? (D) 温度较低时()()22N H //N N N N ?>?温度较高时()()22N H //N N N N ? 3.气体在状态变化过程中,可以保持体积不变或保持压强不变,这两种过程 (A) 一定都是平衡过程. (B) 不一定是平衡过程. (C) 前者是平衡过程,后者不是平衡过程. (D) 后者是平衡过程,前者不是平衡过程. 4.在下列说法 (1) 可逆过程一定是平衡过程. (2) 平衡过程一定是可逆的. (3) 不可逆过程一定是非平衡过程. (4) 非平衡过程一定是不可逆的. 中,哪些是正确的? (A) (1)、(4). (B) (2)、(3). (C) (1)、(2)、(3)、(4). (D) (1)、(3). [ ]
建筑物理环境与 设计作业 姓名:姜亚兰 学号:201106323 专业:建筑学 指导老师:卢玫珺生态节能建筑 案例分析 ★上海自然博物馆新馆
★梅纳拉商厦 ★新加利福尼亚科学研究中心上海自然博物馆新馆 1.项目概况: 本项目地处原上海市静安区,市中心的静安雕塑公园内。公园被山海关路、石门二路、北京西路、成都北路围合,自然博物馆就在这公园的中北部盘旋升起。 面对新的历史时期,如何以“科学发展观”为指导思想,正确认识和定位上海自然博物馆新馆的建筑功能,努力把上海自然博物馆建设成为可持续发展的现代化博物馆,是我们在思考和力图解决的重要课题。上海自然博物馆的建设是关系到百年大计的事业,既要满足当代人的需要,也要为后代人的发展需要留下空间,也是一座可持续发展的建筑。
人们目前赖以生存的不可再生能源面临枯竭,街与资源、降低能耗是每一个国家面临的巨大挑战,建筑能耗占总能源的四分之一,并随着人们生活水平的提高逐步增加到三分之一以上,尤其是公共建筑能耗巨大。作为一个以“分析自然奥秘、展现自然与人和谐与矛盾、激发人类对自然的好奇心与责任感”为主题的建筑项目,上海自然博物馆将不仅通过展品和科普活动发挥教益作用,更应该在自身场馆建设中集成与博物馆建筑特点相适应的生态技能技术,塑造人与自然和谐相处的典范。 上海自然博物馆大量使用建筑节能技术,并以可战士的方式呈现,使建筑形态本身和建筑节能技术的使用成为展示内容的补充和延伸,最大限度的体现建筑的绿色节能设计。 2.建筑节能设计: 建筑节能设计思路:由于上海位于长江三角区,而长江三角地区的特征为水热同季,湿润多雨,但变率稍大冬冷夏热、四季分明。在上海自然博物馆新馆的绿色建筑设计中,应该重点考虑如何降低夏季制冷能耗;由于雨量充沛,场地雨水综合管理也十分重要;详细分析该地区的年风向,将确定自然通风设计的开 窗面积和开窗。 上海市的气候属于夏热冬冷,同时又具有常年高温、太阳辐射不强等特点。通过对长江三角洲气候的特点,结合世界上最先进的整合技术工具来进行绿色生态建筑整合设计。根据上海的气候特征和资源状况来合理设计通风、采光和能源方案,最大限度优化建筑的能源特性。 节能设计: (1).东北部墙体是活生态墙体,垂直绿化墙可为办公区窗户遮阳;
一、选择题 1.一定量的理想气体贮于某一容器中,温度为T ,气体分子的质量为m 。根据理想气体的分子模型和统计假设,分子速度在x 方向的分量平方的平均值 (A) m kT x 32= v (B) m kT x 3312 =v (C) m kT x /32 =v (D) m kT x /2=v 2.一定量的理想气体贮于某一容器中,温度为T ,气体分子的质量为m 。根据理想气体分子模型和统计假设,分子速度在x 方向的分量的平均值 (A) m kT π8= x v (B) m kT π831= x v (C) m kT π38=x v (D) =x v 0 3.温度、压强相同的氦气和氧气,它们分子的平均动能ε和平均平动动能w 有如下关系:(A) ε和w 都相等 (B) ε相等,w 不相等 (C) w 相等,ε不相等 (D) ε和w 都不相等 4.在标准状态下,若氧气(视为刚性双原子分子的理想气体)和氦气的体积比V 1 / V 2=1 / 2 ,则其内能之比E 1 / E 2为: (A) 3 / 10 (B) 1 / 2 (C) 5 / 6 (D) 5 / 3 5.水蒸气分解成同温度的氢气和氧气,内能增加了百分之几(不计振动自由度和化学能)? (A) 66.7% (B) 50% (C) 25% (D) 0 6.两瓶不同种类的理想气体,它们的温度和压强都相同,但体积不同,则单位体积内的气体分子数n ,单位体积内的气体分子的总平动动能(E K /V ),单位体积内的气体质量ρ,分别有如下关系: (A) n 不同,(E K /V )不同,ρ不同 (B) n 不同,(E K /V )不同,ρ相同 (C) n 相同,(E K /V )相同,ρ不同 (D) n 相同,(E K /V )相同,ρ相同 7.一瓶氦气和一瓶氮气密度相同,分子平均平动动能相同,而且它们都处于平衡状态,则它们 (A) 温度相同、压强相同 (B) 温度、压强都不相同 (C) 温度相同,但氦气的压强大于氮气的压强 (D) 温度相同,但氦气的压强小于氮气的压强 8.关于温度的意义,有下列几种说法:(1) 气体的温度是分子平均平动动能的量度;(2) 气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现,具有统计意义;(3) 温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同;(4) 从微观上看,气体的温度表示每个气体分子的冷热程度。这些说法中正确的是 (A) (1)(2)(4);(B) (1)(2)(3);(C) (2)(3)(4);(D) (1)(3) (4); 9.设声波通过理想气体的速率正比于气体分子的热运动平均速率,则声波通过具有相同温度的氧气和氢气的速率之比2 2 H O /v v 为 (A) 1 (B) 1/2 (C) 1/3 (D) 1/4 10.设图示的两条曲线分别表示在相同温度下氧气和氢气分子的速率分布曲线;令 ()2 O p v 和 ()2 H p v 分别
浙江大学建筑学建筑物理历年试题 2000年 建筑热工部分 一名词解释 1最小传热阻:是设置集中采暖设备建筑围护结构保温性能的最低要求,能够保证在系统正常供热及室外实际空气不低于室外计算温度的前提下,围护结构内表面不致低于室内空气的露点温度。P56 2材料蓄热系数:在建筑热工学中,把无限厚的物体表面热流波动的振幅与温度波动振幅的比值称为物体在谐波作用下的“材料蓄热系数”。 P46 3露点温度:某一状态的空气,在含湿量不边的情况下,冷却到它的相对湿度达到100%时所对应的温度,为该状态的下空气的露点温度。 P77 4遮阳系数:是指在照射时间内,透过有遮阳窗口的太阳辐射量与透进无遮阳窗口的太阳辐射量的比值。P123 5热舒适必要条件:人体的新陈代谢产热量正好与人体所处环境的热交换量处于平衡状态。即人体的热平衡是达到人体热舒适的必要条件。(人体与环境的各种方式换热限制在一定范围内,对流换热约占总散热量的25%-30%,辐射散热量占45%-50%,呼吸和有感觉蒸发散热量占25%-30%时,这种适宜比例的环境便是人体热舒适的充分条件。)P6 二简答题 1稳态导热时,材料内部温度的分布直线的斜率与材料的导热系数成反比,对么?为什么。 P42-43 答:正确的,材料的导热系数越大,热阻越小,室内外表面的温差就越小,材料内部温度的分布直线的斜率就越小(斜率=温度变化/厚度)。所以成反比。 2简述用普通玻璃制成温室的原理 答:建筑中应用的普通玻璃对于可见光的透过率高达85%,其反射率仅为7%,显然是相当透明的一种材料,但对于红外线却几乎是非透明体。用这种玻璃制作的温室,能透入大量的太阳辐射热而阻止室内的长波辐射向外透射,这种现象称为温室效应。P30 3为了更好的组织自然通风,在建筑设计时应着重考虑哪些问题?
、选择题 1.一定量的理想气体贮于某一容器中,温度为 T ,气体分子的质量为 m 。根据理想气体的分子模型和统 计假设,分子速度在 x 方向的分量平方的平均值 2.一定量的理想气体贮于某一容器中,温度为 T ,气体分子的质量为 m 。根据理想气体分子模型和统计 假设,分子速度在 x 方向的分量的平均值 都相等 (B) 相等, w 不相等 (C) w 相等, 不相等 4.在 标准状态下,若氧气 (视为刚性双原子分子的理想气体 比 E 1 / E 2 为: (A) 3 / 10 (B) 1 / 2 (C) 5 / 6 (D) 5 / 3 5.水蒸气分解成同温度的氢气和氧气,内能增加了百分之 几 (A) 66.7% (B) 50% (C) 25% (D) 0 6.两瓶不同种类的理想气体,它们的温度和压强都相同,但体积不同,则单位体积内的气体分子数 n , 单位体积内的气体分子的总平动动能 (E K /V),单位体积内的气体质量 ,分别有如下关系: (A) n 不同, (E K /V)不同, 不同 (B) n 不同,(E K /V)不同, 相同 (C) n 相同, (E K /V)相同, 不同 (D) n 相同, (E K /V)相同, 相同 7.一瓶氦气和一瓶氮气密度相同,分子平均平动动能相同,而且它们都处于平衡状态,则它们 (A) 温度相同、压强相同 (B) 温度、压强都不相同 (C) 温度相同,但氦气的压强大于氮气的压强 (D) 温度相同,但氦气的压强小于氮气的压强 8.关于温度的意义,有下列几种说法: (1) 气体的温度是分子平均平动动能的量度; (2) 气体的温度是 大量气体分子热运动的集体表现,具有统计意义; (3) 温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不 同; (4) 从微观上看,气体的温度表示每个气体分子的冷热程度。这些说法中正确的是 (A) (1)(2)(4) ; (B) (1)(2)(3) ; (C) (2)(3)(4);(D) (1)(3) (4); 9.设声波通过理想气体的速率正比于气体分 子的热运动平均速率,则声波通过具有相同温度的氧气和 氢气的速率之比 vO 2 /v H 2 为 (A) 1 (B) 1/2 (C) 1/3 (D) 1/4 10.设图示的两条曲线分别表示在相同温度下氧气和氢气分子的速率分布曲线;令 v p O 2 和 vp H 2 分别 (A) v x 3k m T 2 1 3kT v x 2 (B) 3 m (C) v x 3kT/m 2 (D) v x kT /m 1 8kT 8kT 8kT 1 8kT v x v x (A) m (B) 3 m (C) 3 m 3.温度、压强相同的氦气和氧气,它们分子的平均动v x (D) v x 0 和平均平动动能 w 有如下关系: (A) 和 w (D) 和w 都不相等 )和氦气的体积比 V 1 / V 2=1 / 2 ,则其内能之 (不计振动自由度和化学能 )?
建筑物理第1.1章课后练习题 (1)为什么从事建筑设计的技术人员需要学习热环境知识、研究热环境问题? 答:随着时代的发展,人们对环境品质的要求日益提高,房屋中将广泛采用各种先进的采暖和空调设备;因此,建筑热工学的知识,对提高设计水平,保证工程质量,延长建筑物使用寿命,节约能源消耗,降低采暖和空调费用,取得全面的技术经济效果,意义尤为明显。 (2)人体有哪几种散热方式?各受哪些因素的制约与影响? 答: 1.人体新陈代谢产热量:主要决定于人体的新陈代谢率及对外作机械功的效率; 2.对流换热:取决于着衣体和空气间的温度差、气流速度以及衣着的热物理性质; 3.辐射换热:是在着衣体表面与周围环境表面间进行的,它取决于两者的温度,辐射系数,对位置以及人体的有效辐射面积; 4.人体的蒸发散热:它与空气流速、从皮肤表面经衣服到周围空气的水蒸气压力分布、衣服对蒸汽的渗透阻等因素有关。 (3)影响人体热舒适的物理参数有哪些?它们各自涉及哪些因素? 答:人体舒适度与人体本身和室内热环境有关;其中人体本身包含人体产热量、衣着情况;室内热环境包含室内空气湿度、温度、气流速度、环境辐射温度四个因素。 (4)为什么人体达到了热平衡,并不一定就是热舒适? 答:人体达到热平衡是达到热舒适的必要条件。Δq= qm ±qc ±qr –qw W / m 2由于式中各项还受一些条件的影响,可以在较大的范围内变动,许多种不同的组合都可以满足上述热平衡方程,但人体的热感却可能有较大差异。换句话说,从人体热舒适考虑,单纯达到热平衡是不够的,还应当使人体与环境的各种方式换热限制在一定范围。 (5)评价热环境的综合指标主要有哪些?各有何特点? 答:A:有效温度:根据半裸或者穿夏季薄衫的人,在一定条件的环境中所反映的瞬时热感,作为决定各因素的综合评价标准。不足:对湿度影响估计过高,未考虑热辐射影响 B热应力指数:是人体所需的蒸发散热量与室内环境条件下最大可能的蒸发散热量之比。不足:只适用于空气温度偏高,衣着单薄的情况,常用于夏季 C预计热感觉指数:为全面评价室内热环境参数以及人体状况(活动与衣着)对人体热舒适的影响,丹麦学者房格尔在实验研究,统计调查的基础上提出了预计感觉指数。根据房格尔热舒适方程,绘制的线图,可以根据房间的用途,球的不同衣着及活动量时,确保人体热舒适状态的气候因素的组合,作为设计依据。 D心理适应性模型:是解释自然通风建筑中实际观测结果和PMV预测结果不同的主要原因,并归纳出室内热中性温度和室外月平均气温之间的关系 (7)影响室内热环境的室外气候因素主要有哪些? 答:主要因素有太阳辐射、气温、湿度、风、降水等 (8)我国民用建筑热工设计气候分区是如何划分的?它们对设计有何要求? 答:我国民用建筑热工设计气候划分成五个区
建筑物理热工学部分复习资料 1. 太阳辐射是主要短波辐射,分布在紫外线、可见光和红外线区域,约占97.8%。太阳辐射在不同的波长下的单色辐射本领各不相同。 2. 对于长波热辐射,白色与黑色物体表面的吸收能力相差极小(室内),反射率、吸收率基本相同。对于长波辐射,材料性能起主导作用。 3. 对于短波辐射,颜色起主导作用。白色与黑色物体表面的吸收能力相差极大(阳光下), 4. 易于透过短波而不易透过长波是玻璃建筑产生温室效应的原因。 5. 红砖墙面对太阳辐射吸收系数大于水泥墙面、灰色水刷石墙面、白色大理石墙面。 6. 在室内热环境的评价中,根据丹麦学者房格尔的观点,影响人体热舒适的物理量有6个,人体的热感觉分为7个等级。在冬、夏季室内气温都是25℃的房间里,对同一个人夏季只需一短袖衫,而冬季要穿毛衣才感到舒服,这是因为墙壁的热辐射不同。 7. 房屋的朝向、间距、环境绿化对室内气候有影响;围护结构材料的热物理性质及构造方法,对室内气候的影响较大;民用建筑的室内气候主要决定于室外热湿作用;建筑物内设置了空调、供暖等设备是创造舒适室内热环境的充分条件而非充分必要条件。 8. 根据《民用建筑热工设计规范》要求,夏热冬冷地区的热工设计必须满足夏季防热并适当兼顾冬季保温。 9.导热系数是指在稳定条件下,1m厚的物体,两侧表面温差为1℃时,在1h内通过1平方米面积所传导的热量。其单位为:W/(m.k)。导热系数λ越大,材料的导热性能越强。保温材料的导热系数随温度的增大而增大。导热系数以金属最大,非金属和液体次之,气体的导热系数最小。绝热材料的导热系数λ小于0.25W/(m.K)。 10. 当空气中实际含湿量不变,即实际水蒸气分压力p不变,空气温度降低时,相对湿度将逐渐增高;空气温度降低时,相对湿度将逐渐降低;空气温度升高时,相对湿度将降低。 11. 地板的面层材料是地面对人体热舒适感及健康影响最大的部分。冬季当赤脚
广西科技大学2013 —2014 学年第1 学期课程考核试 题 考核课程建筑物理(A卷)考核班级建筑11级学生数 110 印数 120 考核方式闭卷考核时间 120 分钟 一、填空题(本大题共8小题,每空1分,共10分) 1、室内热湿环境的要素包括空气温度、空气湿度、、。 2、传热的基本方式包括、对流和辐射。 3、每立方米空气中所含水蒸气的重量叫。 4、工程上通常把导热系数小于的材料,作为保温材料。 5、在建筑热工学中,当空气沿围护结构流动时,空气与壁面同时进行着热对流和导热的综合过程,这种过程称为表面的。 6、遮阳板一般有水平式、垂直式、综合式和四种形式。 7、光气候就是当地天然光的平均状况,也就是由、和地面反射光形成的天然光平均状况。 8、房间的混响时间越,声学缺陷明显 二、单项选择题(本大题共15小题,每小题2分,共30分) 1、冬季室内外墙内表面结露的原因是()。 A、室内温度低; B、室内相对湿度大; C、外墙的热阻小; D、墙体内表面温度低于露点温度 2、当空气中实际含湿量不变,即实际水蒸气分压力p不变,下列叙述错误的是()。 A、空气温度降低时,相对湿度将逐渐增高; B、空气温度降低时,相对湿度将逐渐降低; C、空气温度升高时,相对湿度将降低; D、空气温度降低时,相对湿度不变; 3、为增加封闭空气间层的热阻,以下措施哪项是可取的?() A、将封闭空气间层置于维护结构的高温侧;
B、在封闭空气间层壁面贴铝箔; C、大幅度增加空气间层的厚度; D、在封闭空气间层壁面涂贴反射系数小、辐射系数大的材料; 4、下列材料中哪项是漫反射材料?() A、镜片; B、搪瓷; C、石膏; D、乳白玻璃; 5、下列减少反射眩光措施的叙述中,哪项是错误的?() A、尽量使视觉作业的表面为无光泽表面; B、使视觉作业避开照明光源同人眼形成的镜面反射区域; C、使用发光表面面积大、亮度低的光源; D、提高引起镜面反射的光源照度在总照度中的比例; 6、为了降低窗户引起的眩光,下列措施中哪项是不合理的。() A、降低窗户亮度; B、增加窗间墙宽度; C、窗周围墙面采用浅色粉刷; D、不以窗口作为工作的视觉背景; 7、下列哪项措施虽有利于隔热,但不利于保温?() A、采用带有封闭空气层的隔热屋顶; B、采用通风屋顶; C、采用蓄水屋顶隔热; D、采用屋顶植被隔热; 8、常用来表示太阳位置的物理量是()。 A、太阳赤纬角、太阳方位角; B、太阳高度角、太阳方位角; C、太阳高度角、太阳赤纬角; D、地理纬度、时角; 9、开关频繁,要求瞬时启动和连续调光等场所,宜采用哪项?() A、白炽灯;
第12章 气体动理论 一、填空题: 1、一打足气的自行车内胎,若在7℃时轮胎中空气压强为4.0×5 10pa .则在温度变为37℃, 轮胎内空气的压强是 。(设内胎容积不变) 2、在湖面下50.0m 深处(温度为4.0℃),有一个体积为531.010m -?的空气泡升到水面上 来,若湖面的温度为17.0℃,则气泡到达湖面的体积是 。(取大气压强为50 1.01310p pa =?) 3、一容器内储有氧气,其压强为50 1.0110p pa =?,温度为27.0℃,则气体分子的数密度 为 ;氧气的密度为 ;分子的平均平动动能为 ; 分子间的平均距离为 。(设分子均匀等距排列) 4、星际空间温度可达2.7k ,则氢分子的平均速率为 ,方均根速率为 , 最概然速率为 。 5、在压强为5 1.0110pa ?下,氮气分子的平均自由程为66.010cm -?,当温度不变时,压强为 ,则其平均自由程为1.0mm 。 6、若氖气分子的有效直径为82.5910cm -?,则在温度为600k ,压强为2 1.3310pa ?时,氖分子1s 内的平均碰撞次数为 。 7、如图12-1所示两条曲线(1)和(2),分别定性的表示一定量的 某种理想气体不同温度下的速率分布曲线,对应温度高的曲线 是 .若图中两条曲线定性的表示相同温 度下的氢气和氧气的速率分布曲线,则表示氧气速率分布曲线的 是 . 图12-1
8、试说明下列各量的物理物理意义: (1) 12kT , (2)32 kT , (3)2i kT , (4)2 i RT , (5)32RT , (6)2M i RT Mmol 。 参考答案: 1、54.4310pa ? 2、536.1110m -? 3、2533 2192.4410 1.30 6.2110 3.4510m kg m J m ----???? 4、2121 121.6910 1.8310 1.5010m s m s m s ---?????? 5、6.06pa 6、613.8110s -? 7、(2) ,(2) 8、略 二、选择题: 教材习题12-1,12-2,12-3,12-4. (见课本p207~208) 参考答案:12-1~12-4 C, C, B, B. 第十三章热力学基础 一、选择题 1、有两个相同的容器,容积不变,一个盛有氦气,另一个盛有氢气(均可看成刚性分 子)它们的压强和温度都相等,现将 5 J 的热量传给氢气,使氢气温度升高,如果使氦气也 升高同样的温度,则应向氦气传递的热量是 ( ) (A ) 6 J (B ) 5 J (C ) 3 J (D ) 2 J 2、一定量理想气体,经历某过程后,它的温度升高了,则根据热力学定理可以断定: (1)该理想气体系统在此过程中作了功; (2)在此过程中外界对该理想气体系统作了正功;