传热作业答案

以下是一些关于传热学的简答题及答案，供您参考：
1. 什么是导热系数？它与哪些因素有关？
答：导热系数是表示物质导热能力的一个物理量，单位是W/m·K。

其大小主要取决于物质的种类、温度、密度和湿度等因素。

一般来说，物质的导热系数随温度升高而降低，密度越大、湿度越高，导热系数也越大。

2. 为什么热水比冷水结冰更快？
答：热水比冷水结冰更快的现象称为“姆潘巴现象”。

其主要原因是热水在冷却过程中，温度下降得更快，导致水分子间的相对运动减缓，形成了一种较为无序的状态，这种无序状态使得水分子间的相互作用力减小，从而加速了结冰过程。

3. 什么是热阻？如何减小热阻？
答：热阻是指传热过程中阻碍热量传递的物理量。

减小热阻的方法有很多种，包括加强传热、改善传热方式、增加传热面积等。

加强传热可以通过提高物质的导热系数来实现；改善传热方式可以采用更有效的传热方式，例如使用热管、散热片等；增加传热面积可以通过增加换热面积来实现。

4. 什么是热对流？如何实现热对流？
答：热对流是指由于物质的运动而引起的热量传递现象。

实现热对流的方法包括自然对流和强制对流两种。

自然对流是由于物质内部温度不均匀而引起的流动；强制对流则是通过外部力量来驱动物质运动，从而实现热量传递。

5. 什么是热辐射？它与热传导、热对流有何不同？
答：热辐射是指物体通过电磁波的形式向外传递能量的过程。

它与热传导、热对流不同，不需要物质之间的直接接触或相对运动即可实现热量传递。

同时，热辐射的传递速度与介质无关，不受温度梯度的影响。

中国石油大学热力学与传热学在线第一阶段作业答案第1题如果热力系统与外界之间没有任何形式的能量交换，那么这个热力系统一定是（）：您的答案：D题目分数：0.5此题得分：0.5批注：根据闭口系统，开口系统，绝热系统，以及孤立系统的含义，可分析填入孤立系统第2题工质的压力可以用绝对压力，表压力和真空度来表示，以下哪种压力可以作为工质的状态参数您的答案：A题目分数：0.5此题得分：0.5批注：对于热力系统所处的某一确定状态，绝对压力具有确定的数值，但表压力会随环境压力的变化而变化，不能作为状态参数。

第3题若组成热力系统的各部分之间没有热量传递，热力系统将处于热平衡状态。

此时热力系统内部一定不存在（）。

您的答案：A题目分数：0.5此题得分：0.5批注：温度差是判断系统是否处于热平衡的参量，系统处于热平衡时各部分之间一定没有温度差。

第4题若组成热力系统的各部分之间没有相对位移，热力系统将处于力平衡状态。

此时热力系统内部一定不存在（）。

您的答案：B题目分数：0.5此题得分：0.5批注：压力差是判断系统是否处于力平衡的参量，处于力平衡的热力系统，必须满足力平衡，各部分之间没有相对运动。

第5题等量空气从相同的初态出发，分别经过可逆绝热过程A和不可逆绝热过程B到达相同的终态，两个过程中空气热力学能变化的关系为（）。

您的答案：C题目分数：0.5此题得分：0.5批注：根据热力学能是热力系统的状态参数的特点，可知，空气从相同初始状态出发，到达相同终了状态时，热力学能的变化相同。

第6题热力系统的总储存能包括内部储存能和外部储存能，下列哪种能量是内部储存能。

您的答案：A题目分数：0.5此题得分：0.5批注：根据储存能，热力学能，宏观动能和宏观位能，功量，热量的区别可知，热力学能是热力系统的内部储存能。

第7题第一类永动机违反了以下哪个基本定律。

您的答案：B题目分数：0.5此题得分：0.5批注：第一类永动机是指不消耗任何形式的能量就能够对外作功的机器，其违反了热力学第一定律。

1、按热量传递的机理，三种基本的传热方式是、和。

2、稳定传热导是指传热系统中各点的温度仅随位置而变，但不随而改变。

3、多层平壁导热的总热阻等于。

4、某加热炉的内外壁温度分别为800o C和100o C，今测得热损失的热通量350W/m2，则该复合平壁的热阻为________W/m2·K。

5、常见的列管换热器有、和换热器。

6、换热器按热量的传递方式来分可分为换热器、换热器和换热器三大类。

7、用20o C冷却水冷却90o C油品，冷、热流体的出口温度分别为40o C和70o C。

若为并流换热，其平均温差为_______；若为逆流换热，则其平均温差为______。

8、某化工厂用一热交换器，每小时冷凝3.4吨工业酒精。

已知酒精温度80o C，汽化潜热为1072kJ/kg,酒精蒸汽在管外冷凝，测得其W/(m·K)，冷却水在管内流动，水流速度为0.4 m·s-1，进口水温度为20o C流量为34500kg·h-1, 钢管规格φ30×2.5mm,长2m，钢管导热系数46.5 W/(m·K),设过程无热损失，并忽略垢层热阻，试求：（1）传热速率（2）冷却水出口温度（3）换热器传热面积（4）欲使传热速率Q提高，有人认为只要提高即可，你的看法如何？(已知水的ρ= 1000kg·m-3, C p =4.18kJ·kg-1·K-1, μ=1cp,λ=0.65W·m-1K-1)9、某平壁工业炉的耐火砖厚度为0.213m，耐火砖导热系数λ＝1.038W/(m·K)。

其外用导热系数为0.07W/(m·K)的绝热材料保温。

炉内壁温度为980o C，绝热层外壁温度为38o C,如允许最大热损失量为800W/m2。

求：（1）绝热层的厚度；（2）耐火砖与绝热层的分界处温度。

10、在传热面积为10m2的某管壳式换热器中，用工业用水（冷流体）集中冷却车间各离心泵轴封冷却水（热流体），工业水进口温度为20℃，走管程，轴封冷却水进口温度为70℃，走壳程，采用逆流方式。

中国石油大学北京网络学院
工程热力学与传热学-第二阶段在线作业
参考答案
1.（
2.5分）干饱和蒸汽被定熵压缩，将变为：
A、未饱和水
B、饱和水
C、湿蒸汽
D、过热蒸汽
我的答案：D 此题得分：2.5分
2.（2.5分）湿空气的d一定时，温度越高，其吸湿能力：
A、越强
B、越弱
C、相等
我的答案：A 此题得分：2.5分
3.（2.5分）湿空气压力一定时，其中水蒸气的分压力取决于：
A、含湿量
B、相对湿度
C、露点
我的答案：A 此题得分：2.5分
4.（2.5分）再热循环的目的是：
A、提高蒸汽初温
B、提高蒸汽初压
C、降低冷凝压力
D、增加蒸汽干度
我的答案：D 此题得分：2.5分
5.（2.5分）回热循环的主要目的是：
A、提高蒸汽初温
B、提高蒸汽初压
C、降低冷凝压力
D、提高进入锅炉的给水温度。

2. 燃烧炉的内层为460mm厚的耐火砖，外层为230mm厚的绝缘砖。

若炉的内表面温度t1为1400℃，外表面温度t3为100℃。

试求导热的热通量及两砖间的界面温度。

设两层砖接触良好，已知耐火砖的导热系数为λ1＝0.9+0.0007t，绝缘砖的导热系数为λ2＝0.3+0.0003t。

两式中t可分别取为各层材料的平均温度，单位为℃，λ单位为W／(m·℃)。

1、解：热通量q及界面温度t2由：)(21111ttbmqq-==λ又t000791..+=λt000332..+=λ已知：14001=t℃1002=t℃460b1=mm 2302=b mm代入联立解之得：9492=t ℃代入q 式得1689=q （Ｗ／ｍ２）答： q ＝1689W ／㎡，t 2＝949℃4. 蒸汽管道外包扎有两层导热系数不同而厚度相同的绝热层，设外层的平均直径为内层的两倍。

其导热系数也为内层的两倍。

若将二层材料互换位置，假定其它条件不变，试问每米管长的热损失将改变多少?说明在本题情况下，哪一种材料包扎在内层较为适合?解：δ相同：2123r r r r -=- 平均直径：232d d = 232r r =∵1223r r r r -=- ∴有12232r r r r ln ln =每米管长的热损失q ′更换材料以前，每米管长热损失q ′ ∴251.='q q 即： q ′=1.25q 故原保温好。

6. 在列管式换热器中用冷水冷却油。

水在直径为φ19×2mm 的列管内流动。

已知管内水侧对流传热系数为3490W ／(m 2·℃)，管外油侧对流传热系数为258W ／(m 2·℃)。

换热器在使用一段时间后，管壁两侧均有污垢形成，水侧污垢热阻为0.000 26m 2·℃／W ，油侧污垢热阻为0.000 176m 2·℃／W 。

管壁导热系数为45W ／(m ·℃)，试求：（1）基于管外表面积的总传热系数；（2）产生污垢后热阻增加的百分数。

第九章4．一工厂中采用0.1MPa 的饱和水蒸气在—金属竖直薄壁上凝结，对置于壁面另一侧的物体进行加热处理。

已知竖壁与蒸汽接触的表面的平均壁温为70 ℃，壁高1.2m ，宽300 mm 。

在此条件下，一被加热物体的平均温度可以在半小时内升高30℃，试确定这一物体的平均热容量(不考虑散热损失)。

解:本题应注意热平衡过程，水蒸气的凝结放热量应等于被加热物体的吸热量。

P=0.1Mpa=105Pa,t s =100℃,r=2257.1kJ/kg, t m =21( t s + t w )= 21(100+70) ℃=85℃。

查教材附录5，水的物性为：ρ=958.4kg/m 3;λ=0.683 W ／(m 2·℃);µ=282.5×10-6N·s/m 2假设流态为层流：4132)(13.1⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=w s t t l r g h μλρ416332)70100(2.1105.282102257683.081.94.95813.1⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=- W ／(m 2·℃) =5677 W ／(m 2·℃)36102257105.2822.13056774)(4Re ⨯⨯⨯⨯⨯⨯=-=-r t t hl w s c μ=1282<1800流态为层流，假设层流正确Φ=ωl t t h w s )(-=5677×（100−70）×1.2×0.3W=61312W凝结换热量=物体吸热量Φ∆τ=mc p ∆t61068.330603061312⨯=⨯⨯=∆Φ∆=t mc p τJ/℃ 16．当液体在一定压力下做大容器饱和沸腾时，欲使表面传热系数增加10倍，沸腾温差应增加几倍?如果同一液体在圆管内充分发展段做单相湍流换热，为使表面传热系数增加10倍，流速应增加多少倍?维持流体流动所消耗的功将增加多少倍?设物性为常数。

化工原理传热答案传热是化工过程中非常重要的一个环节，它直接影响着生产效率和产品质量。

在化工原理中，传热的基本方式有三种，传导、对流和辐射。

在实际生产中，我们需要根据不同的情况选择合适的传热方式来实现最佳的传热效果。

本文将针对化工原理传热答案进行详细介绍。

首先，我们来谈谈传热的基本方式——传导。

传导是指热量通过物质内部的传递，其传热速度取决于物质的导热系数和温度梯度。

在化工生产中，我们常常会用到传导传热，比如在加热反应釜时，通过加热外壁来传导热量到反应液中，从而提高反应速率。

其次，对流传热是指热量通过流体的对流传递。

对流传热的速度受到流体的流动速度、流体性质和传热面积的影响。

在化工生产中，我们经常会利用对流传热来实现快速的热量传递，比如在换热器中，通过流体的对流传热来实现冷热介质之间的热量交换。

最后，辐射传热是指热量通过辐射波的传递。

辐射传热的速度受到表面温度、表面发射率和传热面积的影响。

在化工生产中，我们通常会利用辐射传热来实现高温热源和被加热物体之间的热量传递，比如在炉膛中，通过燃烧产生的高温辐射来加热物料。

在实际生产中，我们需要根据具体的情况选择合适的传热方式。

比如在需要快速加热的情况下，我们可以选择对流传热；而在需要长时间稳定加热的情况下，我们可以选择传导传热。

当然，在一些特殊情况下，我们也可以结合多种传热方式来实现最佳的传热效果。

总的来说，化工原理传热答案涉及到传导、对流和辐射三种基本传热方式。

在实际生产中，我们需要根据具体情况选择合适的传热方式来实现最佳的传热效果。

通过对传热方式的深入了解和灵活运用，我们可以提高生产效率，降低能源消耗，从而实现经济效益和环保效益的双赢。

中国石油大学热力学与传热学在线第一阶段作业答案第1题如果热力系统与外界之间没有任何形式的能量交换，那么这个热力系统一定是（）：您的答案：D题目分数：0.5此题得分：0.5批注：根据闭口系统，开口系统，绝热系统，以及孤立系统的含义，可分析填入孤立系统第2题工质的压力可以用绝对压力，表压力和真空度来表示，以下哪种压力可以作为工质的状态参数您的答案：A题目分数：0.5此题得分：0.5批注：对于热力系统所处的某一确定状态，绝对压力具有确定的数值，但表压力会随环境压力的变化而变化，不能作为状态参数。

第3题若组成热力系统的各部分之间没有热量传递，热力系统将处于热平衡状态。

此时热力系统内部一定不存在（）。

您的答案：A题目分数：0.5此题得分：0.5批注：温度差是判断系统是否处于热平衡的参量，系统处于热平衡时各部分之间一定没有温度差。

第4题若组成热力系统的各部分之间没有相对位移，热力系统将处于力平衡状态。

此时热力系统内部一定不存在（）。

您的答案：B题目分数：0.5此题得分：0.5批注：压力差是判断系统是否处于力平衡的参量，处于力平衡的热力系统，必须满足力平衡，各部分之间没有相对运动。

第5题等量空气从相同的初态出发，分别经过可逆绝热过程A和不可逆绝热过程B到达相同的终态，两个过程中空气热力学能变化的关系为（）。

您的答案：C题目分数：0.5此题得分：0.5批注：根据热力学能是热力系统的状态参数的特点，可知，空气从相同初始状态出发，到达相同终了状态时，热力学能的变化相同。

第6题热力系统的总储存能包括内部储存能和外部储存能，下列哪种能量是内部储存能。

您的答案：A题目分数：0.5此题得分：0.5批注：根据储存能，热力学能，宏观动能和宏观位能，功量，热量的区别可知，热力学能是热力系统的内部储存能。

第7题第一类永动机违反了以下哪个基本定律。

您的答案：B题目分数：0.5此题得分：0.5批注：第一类永动机是指不消耗任何形式的能量就能够对外作功的机器，其违反了热力学第一定律。

奥鹏15春北航《传热学》在线作业一
一、单选题（共10 道试题，共40 分。

）
1. 定向辐射强度与方向无关的规律称为（）。

A. 普朗克定律
B. 四次方定律
C. 维恩定律
D. 兰贝特定律
正确答案：D
2. 工程中常遇到热量从固体壁面一侧的高温流体，通过固体壁传递给另一侧低温流体的过程，称为()。

A. 热传导
B. 热对流
C. 热辐射
D. 传热过程
正确答案：A
3. 水平圆筒外的自然对流换热的特性尺度应取（）。

A. 圆筒的长度
B. 圆筒外径
C. 圆筒内径
D. 圆筒壁厚度
正确答案：B
4. 在非稳态导热时，物体的温度随着（）。

A. 形状变化
B. 重量变化
C. 时间变化
D. 颜色变化
正确答案：C
5. 一般而言，金属比非金属（介电体）的导热系数值是（）。

A. 较高的
B. 较低的
C. 相等的
D. 接近的
正确答案：A
6. 对流换热牛顿冷却定律式为Φ=aA△t（W）指出其中的热阻表达式是（）。

A. Aa
B. 1/aA
C. A/a。

1-10 一炉子的炉墙厚13cm ，总面积为202m ，平均导热系数为1.04w/m.k ，内外壁温分别是520℃及50℃。

试计算通过炉墙的热损失。

如果所燃用的煤的发热量是2.09×104kJ/kg ，问每天因热损失要用掉多少千克煤？ 解：根据傅利叶公式KW t A Q 2.7513.0)50520(2004.1=-⨯⨯=∆=δλ每天用煤d Kg /9.3101009.22.753600244=⨯⨯⨯1-12 在一次测定空气横向流过单根圆管的对流换热实验中，得到以下数据：管壁平均温度t w =69℃，空气温度t f =20℃，管子外径 d=14mm ，加热段长 80mm ，输入加热段的功率8.5w ，如果全部热量通过对流换热传给空气，试问此时的对流换热外表传热系数多大？ 解：根据牛顿冷却公式()f w t t rlh q -=π2所以()f w t t d qh -=π＝49.33W/(m 2.k) 1-18 宇宙空间可近似地看成为0K 的真空空间。

一航天器在太空中飞行，其外外表平均温度为250℃，外表发射率为0.7，试计算航天器单位外表上的换热量。

解：4T q εσ==0.7155250)./(1067.54428=⨯⨯⨯-K m W W/2m1-30 设图1-4所示壁面两侧分别维持在20℃及0℃，且高温侧受到流体的加热，)./(200,100,08.02101K m W h C t m f ===δ,过程是稳态的，试确定壁面材料的导热系数。

解：()()21111w w w f t t t t h q -=-=δλ()21111w w w f t t t t h --=∴δλ＝64)./(K m W1-32 一玻璃窗，尺寸为60cm cm 30⨯，厚为4mm 。

冬天，室内及室外温度分别为20℃及-20℃，内外表的自然对流换热外表系数为W ，外外表强制对流换热外表系数为50)./(K m W 。

第82页第4题已知：电熨斗T 0=T f ，体积V ，表面积A ，ρ、c 、λ均为已知且为常数内有恒热源q V ，表面换热系数h ＝const. 求： T (τ ) 解：认定电熨斗表面Biot 数远远小于1，也即可以将其温度看成均匀的。

按能量守恒原理，)()(cVT d d T T Ah Vd q f V ρττ=−−所以，⎪⎩⎪⎨⎧=−−==ff VT TT T cV Ah c q d dT 0)(τρρτ 注意到，)]([)()(AhV q T T cV AhT T AhV q cV Ah T T cV Ah c q V f f V f V +−−=+−=−−ρρρρ令，)(AhVq T T u V f +−= 则，⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧−=−==Ah V q u u cV Ah d duV 0τρτ解之得，)exp(τρcV AhAhV q u V −−=或，)]exp(1[τρcV Ah AhV q T T V f −−+=问题：当时间足够长时，系统将进入稳定状态，那么，电熨斗所能达到的平衡温度是多少？第82页第7题已知：热电偶，d =0.5mm ，ρ＝8930 kg/m 3, c =400 J/(kg ⋅°C), t 0=25°C, t f =120°C ，h =95W/( m 2⋅°C)求： θ/θ0=1%时τ＝？以及对应的温度t 。

解：d dd A V 616123==ππ 1-3s 3191.0105.040089309566=××××===−cd h A V c h cVAhρρρ 因为，)exp(0τρθθcVAh −= 所以，s43.141100ln 3191.01ln0===θθρτhAcV此时，%100=−−=ff t t t t θθ 所以，C05.119)12025(01.0120)(01.00D =−+=−+=f f t t t t 注意到，λλ00792.0Bi ,)K W/(m 95 m,10333.86125==⋅=×==−A V h h d A V 。

- 1 - 2011-9-21作业答案（第三次）习题P52-53习题24.一铝制等截面直肋，肋高为25mm ，肋厚为3mm ，铝材的导热系数为140W/m.℃，周围空气与肋表面的对流换热系数为75W/m.℃。

已知肋基温度为80℃和空气温度为30℃，假定肋端的散热可以忽略不计，试计算肋片内的温度分布和每片肋片的散热量。

解：显然()[]()℃ml ch x l m ch −=0θθ所以肋片内的温度分布为()x ch t 90.184725.090.4430−+=，025.00≤≤x 每片肋片的散热量0|=−=Φx L dxd A θλ=()ml th m L 0θδλ，而()4402.0=ml th ，则： ()()7.1744725.0308090.18003.0140=−×××=Φth L W/m测定储气罐空气温度的水银温度计测温套，钢的导℃，温度计示出套管端部的温度为84已知为h温度计套管可视作一个从储气罐筒体上伸出的ml 应用等截面直肋导热理论解：()[]()ml ch x l m ch −=0θθ，- 2 - 2011-9-21当x=l 时，()ml ch l 0θθ=，即()ml ch t t t t ff l −=−0（t l 为温度计的读数）则()()1.1001725.340725.38410=−−×=−−=ml ch t ml ch t t l f ℃1049.002.0243.502.010155.48203=×=×××===−l h l A hU ml L λδλ 006.1)(=ml ch()()2.80791006.140006.18410=−−×=−−=ml ch t ml ch t t l f ℃，这种误差不可忍受！！！ 习题28.空气预热器的铸铁管外带有环形肋，肋基直径d l ＝77mm ，肋端直径d 2=140mm ．肋厚δ＝4nm ，相邻两肋的间距为25mm ；铸铁的导热系数λ＝50 W/m ℃，肋基温度t 0＝320℃。