1 第6章 传热
1、传热过程有哪三种基本方式？ 答：（1）间接换热，（2）直接换热，（3）蓄热式换热。
2、传热按机理分为哪几种？答：（1）热传导，（2）热对流，（3）热辐射。
3、物体的导热系数与哪些主要因素有关？答：与物体材料的组成、结构、温度、湿度、压强及聚集状态等因素有关。
4、流体流动对传热的贡献主要表现在哪儿？答：流体在垂直于传热方向上的流动，可以增加传热方向上的温度梯度，尤其是湍流时，使得传热方向上的温度梯度仅存在于流动边界层内，故温度梯度数值有很大的增加，根据傅立叶热传导定律可知，在温度梯度方向上的传热速率有了很大增加。流体在平行于传热方向上的同向流动对于传热的作用是明显的，流体的质点运动携带了热量，使得传热速率可有很大增加。
5、自然对流中的加热面与冷却面的位置应如何放才有利于充分传热？答：将加热面水平方向置于底部，加热面水平方向置于顶部，有利于自然环流。
6、液体沸腾的必要条件有哪两个？答：（1）达到一定的过热度，（2）有利于形成较多的气泡核心。
7、工业沸腾装置应在什么沸腾状态下操作？为什么？答：应在什么核状沸腾状态下操作，因为此状态下，对流传热系数大，操作状态安全稳定。
8、沸腾给热的强化可以从哪两方面着手？答：（1）加热表面，易于形成更多的汽化核心，（2）沸腾液体，在液体中加入少量的添加剂改变沸腾液体的表面张力。
9、蒸汽冷凝时为什么要定期排放不凝性气体？答：在冷凝液膜表面上的不凝性气体膜，导热系数很小，热阻值大，直接影响蒸汽冷凝传热速率，故应定期排放不凝性气体。
10、为什么低温时热辐射往往可以忽略，而高温时热辐射则往往成为主要的传热方式？答：根据斯蒂芬-波尔茨曼定律，物体对外辐射能量的总能力E与其绝对温度的4次方成正比，故在物体处于低温时热辐射往往可以忽略，而高温时热辐射则往往成为主要的传热方式。
11、影响辐射传热的主要因素有哪些？答：（1）高温物体绝对温度的4次方与低温物体绝对温度的4次方之差，（2）高温物体的黑度值及低温物体的黑度值，（3）高温物体与低温物体的位置关系。
1 第6章 传热
1、传热过程有哪三种基本方式？ 答：（1）间接换热，（2）直接换热，（3）蓄热式换热。
2、传热按机理分为哪几种？答：（1）热传导，（2）热对流，（3）热辐射。
3、物体的导热系数与哪些主要因素有关？答：与物体材料的组成、结构、温度、湿度、压强及聚集状态等因素有关。
4、流体流动对传热的贡献主要表现在哪儿？答：流体在垂直于传热方向上的流动，可以增加传热方向上的温度梯度，尤其是湍流时，使得传热方向上的温度梯度仅存在于流动边界层内，故温度梯度数值有很大的增加，根据傅立叶热传导定律可知，在温度梯度方向上的传热速率有了很大增加。流体在平行于传热方向上的同向流动对于传热的作用是明显的，流体的质点运动携带了热量，使得传热速率可有很大增加。
5、自然对流中的加热面与冷却面的位置应如何放才有利于充分传热？答：将加热面水平方向置于底部，加热面水平方向置于顶部，有利于自然环流。
6、液体沸腾的必要条件有哪两个？答：（1）达到一定的过热度，（2）有利于形成较多的气泡核心。
7、工业沸腾装置应在什么沸腾状态下操作？为什么？答：应在什么核状沸腾状态下操作，因为此状态下，对流传热系数大，操作状态安全稳定。
8、沸腾给热的强化可以从哪两方面着手？答：（1）加热表面，易于形成更多的汽化核心，（2）沸腾液体，在液体中加入少量的添加剂改变沸腾液体的表面张力。
9、蒸汽冷凝时为什么要定期排放不凝性气体？答：在冷凝液膜表面上的不凝性气体膜，导热系数很小，热阻值大，直接影响蒸汽冷凝传热速率，故应定期排放不凝性气体。
10、为什么低温时热辐射往往可以忽略，而高温时热辐射则往往成为主要的传热方式？答：根据斯蒂芬-波尔茨曼定律，物体对外辐射能量的总能力E与其绝对温度的4次方成正比，故在物体处于低温时热辐射往往可以忽略，而高温时热辐射则往往成为主要的传热方式。
11、影响辐射传热的主要因素有哪些？答：（1）高温物体绝对温度的4次方与低温物体绝对温度的4次方之差，（2）高温物体的黑度值及低温物体的黑度值，（3）高温物体与低温物体的位置关系。
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《热的传递》教学设计
学习目标
1.会做固体热传导的实验。
2.会做液体对流的实验。
3.能正确使用酒精灯。
4.知道热总是从高温处向低温处传递。
5.知道传导、对流、辐射是热的三种传递方式。
6.能解释生活中有关热传递现象。
教学重难点
重点：认识热的三种传递形式。
难点：正确使用酒精灯。
评价任务
1.学会正确使用酒精灯。
2.知道热传递的方向及其规律。
教学准备
蜡烛、金属汤匙、竹夹、火柴、酒精灯、三脚架、石棉网、木屑等。
教学过程
一、导入新课
冬天，我们手冷时，爸爸、妈妈会用他们温暖的大手握住我们冰冷的小手。这说明热可以从温度高的地方传到温度低的地方。那么，热在固体、气体、液体中是怎样传递的呢？
二、研究固体的传热方式
1.教师提出问题：热在金属里是怎样传递的？
2.学生进行猜想并做出假设。
3.学生设计实验：观察金属是怎样传热的。
4.先讲解示范正确使用酒精灯的方法，然后让学生练习点、灭酒精灯。
5.学生实验。（在实验前，教师应提醒学生注意安全：用过的火柴杆应放在垃圾桶里；加热的金属汤匙不能随便用手去摸，以免烫伤） 2/2
6.学生汇报。
7.小结：热在固体中的传递方式叫传导。
三、研究液体的传热方式
1.通过研究，我们知道热在固体中是用传导的方式进行传递的，那么在液体中，热又是怎样传递的呢？
2.学生说出假设或是自己的看法。
3.讨论：怎样才能发现水在传热？
4.教师介绍实验方法。
5.学生实验并画图作记录。
6.汇报、交流。
7.小结：水受热后会发生流动，靠流动传递热的方式叫“对流”。空气也是靠对流传递热的。
四、认识热辐射
1.烈日下的物体为什么烫手？这些热来自哪里，是怎样传递给物体的呢？
2.学生讨论、交流。
3.讲述：太阳的热传递到地面上来，显然不是我们已经认识的两种热传递方式。其实，太阳及生产环境中的热源（如熔炉、火焰等）均能产生大量的热，这样的热传递就叫辐射。
第二节 三种传热方式的分析计算
4.2三种传热方式的分析计算
根据传热机理的不同，热的传递有三种基本方式，即热传导、对流传热和辐射传热。热量传递可以其中一种方式进行，也可以二种或三种方式同时进行。在无外功输入时，净的热流方向总是由高温处向低温处流动。
4.2.1热传导
热量不依靠宏观混合运动而从物体中的高温区向低温区移动的过程叫热传导，简称导热。物体或系统内各点间的温度差是热传导的必要条件。热传导在固体、液体和气体中都可以发生，其中在固体中的热传导最为典型。描述热传导现象的物理定律为傅里叶定律(Fourier's Law)，其数学表达式为
式中：Q为导热速率，即单位时间传导的热，W；S为等温表面的表面积㎡，λ为比例系数，称为导热系数，W／( m2·℃)。
式4.2-1中的负号表示热传导服从热力学第二定律，即热通量的方向与温度梯度的方向相反，也即热量朝着温度下降的方向传递。
导热系数在数值上等于单位温度梯度下的热通量。导热系数λ表征了物质导热能力的大小，是物质的物理性质之一。导热系数的大小和物质的形态、组成、密度、温度及压力有关。各种物质的导热系数通常用实验方法测定。一般来说，金属的导热系数最大，非金属固体次之，液体较小，气体最小。
1．平壁热传导
(1)单层平壁热传导
假设材料均匀，导热系数不随温度变化，或可取平均值；平壁内的温度仅沿垂直于平壁的方向变化，即等温面垂直于传热方向；平壁面积与平壁厚度相比很大，故可以忽略热损失。这是最简单的定态、一维、平壁热传导，则有
式中：b为平壁厚度，m；△t为温度差，导热推动力，℃；R为导热热阻
式4.2-2适用于λ为常数的定态热传导过程。在工程计算中，对于各处温度不同的固体，其导热系数可以取固体两侧面温度下λ值的算术平均值。可以看出，导热距离愈大，传热面积和导热系数愈小，则导热热阻愈大。
式4.2-2表明导热速率与导热推动力成正比，与导热热阻成反比，即
