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传热学课后答案(完结版)

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1 绪论

思考题与习题（89P）答案：

1． 冰雹落体后溶化所需热量主要是由以下途径得到：

Q—— 与地面的导热量

fQ——与空气的对流换热热量

注：若直接暴露于阳光下可考虑辐射换热，否则可忽略不计。

2．略 3．略 4．略 5．略

6．夏季：在维持20℃的室内，人体通过与空气的对流换热失去热量，但同时又与外界和内墙面通过辐射换热得到热量，最终的总失热量减少。（TT外内）

冬季：在与夏季相似的条件下，一方面人体通过对流换热失去部分热量，另一方面又与外界和内墙通过辐射换热失去部分热量，最终的总失热量增加。（TT外内）

挂上窗帘布阻断了与外界的辐射换热，减少了人体的失热量。

7．热对流不等于对流换热，对流换热 = 热对流 + 热传导

热对流为基本传热方式，对流换热为非基本传热方式

8．门窗、墙壁、楼板等等。以热传导和热对流的方式。

9．因内、外两间为真空，故其间无导热和对流传热，热量仅能通过胆壁传到外界，但夹层

两侧均镀锌，其间的系统辐射系数降低，故能较长时间地保持热水的温度。

当真空被破坏掉后，1、2两侧将存在对流换热，使其保温性能变得很差。

10．tRRA  1tRRA 2218.331012m

11．qt const直线

const 而为（t）时曲线

2 12. iR 1R 3R 0R 1ft  q

首先通过对流换热使炉子内壁温度升高，炉子内壁通过热传导，使内壁温度生高，内壁与空气夹层通过对流换热继续传递热量，空气夹层与外壁间再通过热传导，这样使热量通过空气夹层。（空气夹层的厚度对壁炉的保温性能有影响，影响a的大小。）

13．已知：360mm、0.61()WmK 118ft℃ 2187()WhmK

210ft℃ 22124()WhmK 墙高2.8m，宽3m

求：q、1wt、2wt、

解：1211tqhh＝18(10)45.9210.361870.611242Wm 3 111()fwqhtt 11137.541817.5787wfqtth℃

222()wfqhtt 22237.54109.7124wfqtth℃

45.922.83385.73qAW

14.已知：3Hm、0.2m、2Lm、45()WmK 1150wt℃、2285wt℃

求：tR、R、q、

解：40.27.407104532tKRWAHL

30.24.4441045tR2mKW

3232851501030.44.44410tKWqmR

3428515010182.37.40710ttKWR

15．已知：50idmm、2.5lm、85ft℃、273()WhmK、25110Wqm

求：iwt、

()iwfqhthtt

iwfqtth

51108515573℃

0.052.551102006.7iAqdlqW16.已知:150wt℃、220wt℃、241.23.96()WcmK、1'200wt℃

求：1.2q、'1.2q、1.2q

解：12441.21.2()()100100wwttqc

44227350273203.96()()139.2100100Wm 4 12''441.21.2()()100100wwttqc

442273200273203.96()()1690.3100100Wm

'21.21.21.21690.3139.21551.1Wqqqm

17．已知：224Am、215000()WhmK、2285()WhmK、145t℃

2500t℃、'2285()WkhmK、1mm、398()WmK

求：k、、

解：由于管壁相对直径而言较小，故可将此圆管壁近似为平壁

即：12111khh＝3183.56111015000390852()Wmk

383.5624(50045)10912.5kAtKW

若k2h

'100kkk％8583.561.7283.56％

因为：1211hh，21h

即：水侧对流换热热阻及管壁导热热阻远小于燃气侧对流换热热阻，此时前两个热阻均可以忽略不记。

18．略

5 第一章导热理论基础

思考题与习题（24P）答案：

1． 略

2． 已知：10.62()WmK、20.65()WmK、30.024()WmK、40.016()WmK

求：'R、''R

解：2'31241242242592101.1460.620.650.016mKRW

'"232232560.265/0.650.024RmkW

由计算可知，双Low-e膜双真空玻璃的导热热阻高于中空玻璃，也就是说双Low-e膜双真空玻璃的保温性能要优于中空玻璃。

3．

4．略

5．

6．已知：50mm、2tabx、200a℃、2000b℃/m2、45()WmK

求：（1）0xq、6xq （2）vq

解：（1）00020xxxdtqbxdx

3322452(2000)5010910xxxdtWqbxmdx

（2）由220vqdtdx 6 2332245(2000)218010vdtWqbmdx

7．略

8．略

9．取如图所示球坐标，其为无内热源一维非稳态导热

故有： 22tatrrrr

00,tt

0,0trr

,()ftrRhttr

10．解：建立如图坐标，在x=x位置取dx长度微元体，根据能量守恒有：

xdxxQQQ （1）

xdtQdx ()xdxddtQtdxdxdx

4()bbQEAEATUdx

代入式（1），合并整理得：

2420bfUdtTdx

该问题数学描写为：

2420bfUdtTdx

00,xtT

,0()xldtxldx假设的

4()bexldtfTfdx真实的 7 第二章稳态导热

思考题与习题（P51-53）答案

1.略 2.略

3.解：（1）温度分布为 121wwwttttx (设12wwtt)

其与平壁的材料无关的根本原因在 coust（即常物性假设），否则t与平壁的材料有关

（2）由 dtqdx 知，q与平壁的材料即物性有关

4.略

5.解： 2111222()0,(),wwwwddtrdrdrrrttttrrtt设

有： 12124()11wwQttrr

21214FrrRrr

6.略

7.已知：4,3,0.25lmhm

115wt℃, 25wt℃, 0.7/()Wmk

求：Q

解： ,lh，可认为该墙为无限大平壁

15(5)0.7(43)6720.25tQFW

8.已知：2220,0.14,15wFmmt℃，31.28/(),5.510WmkQW

求：1wt

解： 由 tQF 得一无限平壁的稳态导热

3125.510150.1415201.28wwQttF℃

9.已知：12240,20mmmm，120.7/(),0.58/()WmkWmk r1r2rtw1tw2Qtw1tw2 8 3210.06/(),0.2Wmkqq

求：3

解： 设两种情况下的内外面墙壁温度12wwtt和保持不变，

且12wwtt

由题意知：1211212wwttq

122312123wwttq

再由： 210.2qq，有

121231212121230.2wwwwtttt

得： 123312240204()40.06()90.60.70.58mm

10.已知：1450wt℃，20.0940.000125,50wtt℃，2340/qWm

求：

解： 412,0.0941.25102wwtttqmm

41212[0.0941.2510]2wwwwtttttmqq

44505045050[0.0941.2510]0.14742340m

即有 2340/147.4qWmmm时有

11.已知：11120,0.8/()mmWmk，2250,0.12/()mmWmk

33250,0.6/()mmWmk

求：'3? 22131312tw1qtw211λ12λ2tw1tw2q11λ12λ23λ3

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工程热力学和传热学课后答案

工程热力学和传热学课后答案

第一篇 工程热力学

第一章 基本概念

一．基本概念

系统： 状态参数： 热力学平衡态： 温度： 热平衡定律： 温标： 准平衡过程：

可逆过程： 循环： 可逆循环 ： 不可逆循环：

二、习题

1．有人说，不可逆过程是无法恢复到起始状态的过程，这种说法对吗？

错

2．牛顿温标,用符号°Ｎ表示其温度单位,并规定水的冰点和沸点分别为100°Ｎ和200°Ｎ，且线性分布。（1）试求牛顿温标与国际单位制中的热力学绝对温标(开尔文温标)的换算关系式；（2）绝对零度为牛顿温标上的多少度?

3．某远洋货轮的真空造水设备的真空度为ＭＰａ，而当地大气压力为，当航行至另一海域，其真空度变化为，而当地大气压力变化为。试问该真空造水设备的绝对压力有无变化?

4．如图1-1所示，一刚性绝热容器内盛有水，电流通过容器底部的电阻丝加热水。试述按下列三种方式取系统时，系统与外界交换的能量形式是什么。

（1）取水为系统；（2）取电阻丝、容器和水为系统；（3）取虚线内空间为系统。

（1）不考虑水的蒸发，闭口系统。

（2）绝热系统。注：不是封闭系统，有电荷的交换

（3）绝热系统。

图

1-1

5．判断下列过程中那些是不可逆的，并扼要说明不可逆原因。

（1）在大气压力为时，将两块0℃的冰互相缓慢摩擦，使之化为0℃的水。

耗散效应

（2）在大气压力为时，用(0＋dt)℃的热源(dt→0)给0℃的冰加热使之变为0℃的水。

可逆

（3）一定质量的空气在不导热的气缸中被活塞缓慢地压缩（不计摩擦）。

可逆

（4）100℃的水和15℃的水混合。

有限温差热传递

6．如图1-2所示的一圆筒容器，表A的读数为360kPa；表B的读数为170kPa，表示室I压力高于室II的压力。大气压力为760mmHg。试求:

（1） 真空室以及I室和II室的绝对压力；

（2） 表C的读数；

（3） 圆筒顶面所受的作用力。 图1-2

传热学第1章答案

传热学第1章答案

传热学习题集

第一章

思考题

1． 试用简练的语言说明导热、对流换热及辐射换热三种热传递方式之间的联系和区别。

答：导热和对流的区别在于：物体内部依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递现象，称为导热；对流则是流体各部分之间发生宏观相对位移及冷热流体的相互掺混。联系是：在发生对流换热的同时必然伴生有导热。

导热、对流这两种热量传递方式，只有在物质存在的条件下才能实现，而辐射可以在真空中传播，辐射换热时不仅有能

量的转移还伴有能量形式的转换。

2． 以热流密度表示的傅立叶定律、牛顿冷却公式及斯忒藩－玻耳兹曼定律是应当熟记的传热学公式。试写出这三个公式并说明其中每一个符号及其意义。

答：① 傅立叶定律：dxdtq，其中，q－热流密度；－导热系数；dxdt－沿x方向的温度变化率，“－”表示热量传递的方向是沿着温度降低的方向。

② 牛顿冷却公式：)(fwtthq，其中，q－热流密度；h－表面传热系数；wt－固体表面温度；ft－流体的温度。

③ 斯忒藩－玻耳兹曼定律：4Tq，其中，q－热流密度；－斯忒藩－玻耳兹曼常数；T－辐射物体的热力学温度。

3． 导热系数、表面传热系数及传热系数的单位各是什么？哪些是物性参数，哪些与过程有关？

答：① 导热系数的单位是：W/(m.K)；② 表面传热系数的单位是：W/(m2.K)；③ 传热系数的单位是：W/(m2.K)。这三个参数中，只有导热系数是物性参数，其它均与过程有关。

4． 当热量从壁面一侧的流体穿过壁面传给另一侧的流体时，冷、热流体之间的换热量可以通过其中任何一个环节来计算（过程是稳态的），但本章中又引入了传热方程式，并说它是“换热器热工计算的基本公式”。试分析引入传热方程式的工程实用意义。

答：因为在许多工业换热设备中，进行热量交换的冷、热流体也常处于固体壁面的两侧，是工程技术中经常遇到的一种典型热量传递过程。

5． 用铝制的水壶烧开水时，尽管炉火很旺，但水壶仍然安然无恙。而一旦壶内的水烧干后，水壶很快就烧坏。试从传热学的观点分析这一现象。

传热学第四版课后习题答案(杨世铭-陶文铨)

传热学第四版课后习题答案(杨世铭-陶文铨)

第一章 .................................................................................................................................................................................... 2

第二章 .................................................................................................................................................................................... 8

小论文题目 ...................................................................................................................................................................... 32

第三章 .................................................................................................................................................................................. 32

习题 .................................................................................................................................................................................. 34

传热学第五版课后习题答案

传热学第五版课后习题答案

1 传热学习题_建工版V

0-14 一大平板，高3m，宽2m，厚0.2m，导热系数为45W/(m.K), 两侧表面温度分别为w1t150C及w1t285C ，试求热流密度计热流量。

解：根据付立叶定律热流密度为：

2w2w121tt285150qgradt=-4530375(w/m)xx0.2

负号表示传热方向与x轴的方向相反。

通过整个导热面的热流量为：

qA30375(32)182250(W)

0-15 空气在一根内经50mm，长2.5米的管子内流动并被加热，已知空气的平均温度为85℃，管壁对空气的h=73(W/m².k)，热流密度q=5110w/ m², 是确定管壁温度及热流量Ø。

解：热流量

qA=q(dl)=5110(3.140.052.5) =2005.675(W)

又根据牛顿冷却公式

wfhAt=hA(tt)qA

管内壁温度为：

wfq5110tt85155(C)h73

1-1．按20℃时，铜、碳钢（1.5%C）、铝和黄铜导热系数的大小，排列它们的顺序；隔热保温材料导热系数的数值最大为多少？列举膨胀珍珠岩散料、矿渣棉和软泡沫塑料导热系数的数值。

解：

(1)由附录7可知，在温度为20℃的情况下，

λ铜=398 W/(m·K)，λ碳钢＝36W/(m·K)，

λ铝＝237W/(m·K)，λ黄铜＝109W/(m·K).

所以,按导热系数大小排列为:

λ铜>λ铝>λ黄铜>λ钢

(2) 隔热保温材料定义为导热系数最大不超过0.12 W/(m·K).

(3) 由附录8得知，当材料的平均温度为20℃时的导热系数为:

膨胀珍珠岩散料:λ=0.0424+0.000137t W/(m·K)

=0.0424+0.000137×20=0.04514 W/(m·K);

矿渣棉: λ=0.0674+0.000215t W/(m·K)