建筑物理热学和光学

建筑物理热学和光学
建筑物理热学和光学

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。

建筑物理热学重点

室内热环境:由室内气温、湿度、气流及壁面热辐射等因素综合而成的室内微气 感到热舒适的必要条件:人体内产生的热量与向环境散发的热量相等,即保持人体的热平衡 达到热平衡时:对流:25%-30% 辐射45%-50% 呼吸和无感蒸发25%-30% 影响人体热感的因素为:空气温度、空气湿度、气流速度、环境平均辐射温度、人体新陈代谢产热率和人体衣着状况 热环境的综合评价:1)有效温度:2)热应力指数:3)预测热感指数: 室内热环境的影响因素:室外气候因素、热环境设备影响、其他设备影响、人体活动影响 与建筑密切相关的气候要素:太阳辐射、气温、湿度、风及降水 热工设计分区:严寒地区必须充分满足冬季保温要求,一般可以不考虑夏季隔热;寒冷地区应满足冬季保温要求,部分地区兼顾夏季防热;夏热冬冷地区必须满足夏季防热要求,适当兼顾冬季保温;夏热冬暖地区必须充分满足夏季防热要求,一般不考虑冬季保温;温和地区部分地区应考虑冬季保温,一般可不考虑夏季防热。 城市区域气候特点:1)大气透明度较小,削弱了太阳辐射;2)气温较高,形成“热岛效应”;3)风速减小,风向随地而异;4)蒸发减弱、湿度变小;5)雾多、能见度差。 热岛效应:在建筑物与人口密集的大城市,由于地面覆盖物吸收的辐射较多,发热体较多,形成城市中心的温度高于郊区。改善:在城市中增加水面设置,扩大绿地面积;避免形成方形圆形城市面积设计,多采用带型城市。 建筑保温设计的综合处理原则:充分利用可再生资源;防止冷风渗透的不良影响;合理进行建筑规划设计;提高围护结构的保温性能;是房间具有良好的热特性。 导热:是由温度不同的质点(分子、原子、自由电子)在热运动中引起的热能传递现象。 导热系数λ:当材料层单位厚度的温差为1K时,在单位时间里通过1㎡表面积的热量。(W/(m*k) <0.3的为绝热材料)导热系数的影响因素:材质的影响、材料干密度的影响、材料含湿量的影响。热流强度q:单位面积、单位时间内通过该壁体的导热热量 对流是由于温度不同的各部分流体之间发生相对运动,互相掺合而传递热能。辐射热射线的传播过程叫做热辐射,通过热射线传播热能就称为辐射传热 绝对白体:凡能将辐射热全部反射的物体称为, 绝对黑体:能全部吸收的称为,吸收系数接近于1的物体近似地当作黑体。 绝对透明体或透热体:能全部透过的则称为。 全辐射本领:单位时间内在物体单位表面积上辐射的波长从0到∞范围的总能量,称作物体的,通常用E表示,单位为W/㎡。 单色辐射本领:单位时间内在物体单位表面积上辐射的某一波长的能量称为。灰体:辐射光谱曲线的形状与黑体辐射光谱曲线的形状相似,且单色辐射本领不仅小鱼黑体同波长的单色辐射本领,两者的比例为不大于1的常数。 黑度:灰体的全辐射本领与同温度下绝对黑体全辐射本领的比值称为灰体的黑度 选择性辐射体:只能吸收和发射某些波长的辐射能,并且其单色辐射本领总小于同温度黑体同波长的单色辐射本领。温室效应:用平板玻璃制作的温室能透过大量的太阳辐射热,而阻止室内长波辐射向外透射,这种现象叫温室效应。传热系数K:表示平壁的总传热能力。是指在稳定传热条件下,围护结构两侧空气温差为1K,1小时内通过1平方米面积传递的热量。 热阻:R=厚度d/导热系数λ,热阻+内外表面换热阻=总热阻,总热阻的倒数就是总的传热系数。 封闭空气间层传热:辐射散热70%,对流和导热30%。在建筑围护结构中采用封闭空气间层可以增加热阻,并且材料省、重 量轻,是一项有效而经济的技术措施; 如果技术可行,在围护结构中用一个厚 的空气间层拨入用几个薄的空气间层; 为了有效地减少空气间层的辐射热量, 可以在间层(温度较高一侧)表面涂贴 反射材料防止间层结露 材料的蓄热系数S:在建筑热工中,把半 无限厚物体表面热流波动振幅Aq0与温 度波动振幅Af的比值称为物体在谐波热 作用下的“材料的蓄热系数” 材料层热惰性指标D:表示围护结构在谐 波热作用下抵抗温度波动的能力。=R*S 绝对湿度:单位容积空气所含水蒸气重 量称绝对湿度。用f表示,单位g/m3。 相对湿度:指一定温度及大气压力作用 下,空气绝对湿度与同温同压下饱和蒸 汽量的比值,一般用 fai表示。 露点温度td:某一状态的空气,在含湿 量不变的情况下,冷却到它的相对湿度 达到100%时所对应的温度,称为该状态 的空气的露点温度。 结露(冷凝):由于温度降到露点温度 以下,空气中水蒸气液化析出的现象 冷凝界面:最易出现冷凝,而且凝结最 严重的界面,叫做围护结构内部的冷凝 建筑保温的途径:1)建筑体形的设计, 应尽量减少外围护结构的总面积。2)围 护结构应具有足够的保温性能。3)争取 良好的朝向和适当的建筑物间距。4)增 强建筑物的密闭性,防止冷风渗透的不 利影响。5)避免潮湿、防止壁内产生冷 凝。 .. 体形系数S=F/V:指建筑物与室外大气接 触的外表面积与其所包围的体积的比值 建筑物采暖耗热量指标:计算采暖期室 外平均温度条件下,为保持室内设计计 算温度,单位建筑面积在单位时间内消 耗的需由室内采暖设备供给的热量。单 位:W/㎡。 经济传热阻:指围护结构单位面积的建 造费用与使用费之和达到最小值时的热 围护结构保温构造形式:1保温、承重合 二为一2单设保温层3复合构造 减少窗户的传热损失:1)提高窗框的保 温性能;2)控制各向墙面的开窗面积; 3)提高气密性,减少冷凝渗透;4)提 高窗户冬季太阳辐射得热(N0.25 EW0.30 S0.35) 热桥:在围护结构中,一般都有保温性 能远低于主体部分的嵌入构件,这些构 件的传热损失比相同面积的主体部分的 热损失多,它们的表面温度也比主体部 分低,在建筑热工学中,形象的将这些 容易传热的构件或部分称为热桥。 防热途径:1)减弱室外热作用;2)窗 口遮阳;3)围护结构的隔热与散热;4) 合理组织自然通风;5)尽量减少室内余 热 室外综合温度:在一般围护结构的隔热 设计中,仅考虑太阳辐射热作用和室外 空气热作用的同时作用,并且将二者的 作用综合起来以单一值来表示,即… 相位差修正系数:temax与Imax的出现 时间不一致,室外综合温度的振幅不能 直接取两者的代数和,而应以其和乘以 系数β予以修正 太阳赤纬角δ:太阳光线与地球赤道面 所夹的圆心角。(+-23°27′范围) 太阳高度角hs: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 南向为0°,东为负,西为正 太阳方位角As:太阳光线在地平面上的 投影与当地平面正南的夹角。 遮阳构件种类及适用方位:水平遮阳: 南向窗;垂直遮阳:东北、北、西北; 综合遮阳:东南、西南;挡板遮阳:东 西向。 外遮阳系数SD:指在照射时间内,透过 有遮阳窗口的太阳辐射热量与透过无遮 阳窗口的太阳辐射量的比值。 外保温优点:可减小热桥部位的热损失, 并防止内表面结露;防止或减少保温层 内部产生水蒸气凝结;对房屋的热稳定 性有利;保护主体结构,大大减少温度 应力变化,提高围护结构的耐久性;不 占用建筑的使用面积;适用于既有建筑 的改造。缺点;对保温材料要求较高, 要不受雨水冲刷和大气污染;构造复杂, 施工技术要求高;限制外墙装修材料。 内保温优点:不受室外气候因素的影响, 无须特殊防护;对间歇使用的建筑,室 内供热温度上升快。缺点:与外保温的 优点相对,占用室内使用面积。 防止和控制围护结构内部冷凝的措施: 合理布置材料层相对位置,保温材料应 尽量布置在蒸汽渗透通路中围护结构的 外侧,使水蒸气进难出易;在蒸汽流入 一侧设置隔汽层;在围护结构内部设置 通风间层或排泄通道;外墙内部设置封 闭空气层。 围护结构的隔热措施:隔热重点是屋顶、 西墙和东墙;外表面做浅色饰面;设置 通风架空层,如通风屋顶、通风墙等; 围护结构热工性能适应本地区的气候特 点;利用水的蒸发作用和植物对光的转 化降低建筑物温度。 自然通风的组织:建筑朝向、间距及建 筑群的布局;房间的开口与房间通风; 建筑体形与穿堂风的组织;导风构件的 设置 当量温度:当量温度反映了围护结构外 表面吸收太阳辐射热使室外热作用提高 的程度,而水平面接受的太阳辐射热量 最大 不稳定传热:通过围护结构的热流量及 围护结构的内部温度分布随时间而变 动,这种传热过程称为——。 稳态传热:指我们所研究的物体或体系, 无论是整体还是局部都保持与时间无关 的恒定温度状态或者说在传热过程中, 各点的温度都不随时间而变。 平壁总热阻:为内表面换热阻、壁体传 热阻及外表面换热阻之和。 最小总热阻:能够保证在采暖系统正常 供热及室外实际空气温度不低于室外计 算温度前提下,围护结构内表面不致低 于室内空气的露点温度。 蒸汽渗透:当室内外空气的水蒸汽含量 不等时,在围护结构的两侧就存在着水 蒸汽分压力差,水蒸汽分子将从压力较 高的一侧通过围护结构向较低的一侧渗 透扩散,这种现象称为蒸汽渗透。 时角:指太阳所在的时圈与通过南点的 时圈构成的夹 1影响人体热感觉的因素包括空气温度、 空气湿度、气流速度、环境平均辐射温 度四个物理因素和人体新陈代谢产热 率、人体衣着状况两个人为因素。 2与建筑物密切相关的气候因素为:太阳 辐射、空气温度、空气湿度、风及降水。 4建筑物自然通风,形成空气压力差的原 因包括热压作用、风压作用。 5建筑遮阳的基本形式包括水平式遮阳、 垂直式遮阳、综合式遮阳、挡板式遮阳 6建筑防热的途径包括:减弱室外热作 用、窗口遮阳、围护结构的隔热与散热、 合理的组织自然通风、尽量减少室内余 热。 1热环境的综合评价方法包括三种,即有 效温度、热应力指标、预测热感指数。 3影响材料或物质的导热系数的主要因 素有材质、干密度、含湿量。 4目前,保温构造可分为保温承重合二为 一、单设保温层、复合构造三种类型。 5湿空气的压力等于干空气的分压力、水 蒸气分压力之和。 6房间的通风包括自然通风、机械通风两 种方式。 7太阳高度角与地理纬度、赤纬角、时角 有关。 常见导热系数值 钙塑板0.049 胶合板0.17 油站防水层0.17 加气混凝土0.19 水泥膨胀珍珠岩0.26 平板玻璃0.76 石灰砂浆0.8 重砂浆砌筑粘土砖砌体0.81 水泥砂浆0.93 钢筋混凝土1.74 D的分类 一、>6.0 二、4.1~6.0 三、1.6~4.0 四、《1.5

有关建筑物理热学复习习题

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(C)。a.辐射; b.对流; c.导热; d.传热。 2、绝热材料的导热系数λ为(C)。 a.小于0.45W/(m.K); b.小于0.35W/(m.K); c.小于0.25W/(m.K); d.小于0.15W/(m.K)。 3、把下列材料的导热系数从低到高顺序排列,哪一组是正确的?Ⅰ、钢筋混凝土;Ⅱ、水泥膨胀珍珠岩;Ⅲ、平板玻璃;Ⅳ、重沙浆砌筑粘土砖砌体;Ⅴ、胶合板( B )。 a. Ⅱ、Ⅴ、Ⅰ、Ⅳ、Ⅲ; b. Ⅴ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅰ; c. Ⅰ、Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅴ; d. Ⅴ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅲ、Ⅰ。 4、下列陈述哪些是不正确的?( B ) a.铝箔的反射率大、黑度小; b.玻璃是透明体; c.浅色物体的吸收率不一定小于深颜色物体的吸收率; d.光滑平整物体的反射率大于粗糙凹凸物体的反射率。 5、白色物体表面与黑色物体表面对于长波热辐射的吸收能力。( D ) a.白色物体表面比黑色物体表面弱; c.相差极大; b.白色物体表面比黑色物体表面强; d.相差极小。 6、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( D )。 a.热流密度b.热流强度c.传热量;d.导热系数 7、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(BD ) 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。 8、人感觉最适宜的相对湿度应为:( C ) a. 30~70 % ; c. 50~60% ; b. 40~70% ; d. 40~50% 。 10.空气的绝对湿度 B 反映空气的潮湿程度。(a.能;b.不能) 11.下列各量的单位是:对流换热系数αB ;热阻R A 。(a.m2K/W;b.W/m2K)12.人体正常热平衡是指对流换热约25%-30;辐射换热约占45%-50%,蒸发散热约占25%-30% 。

建筑热学总复习

建筑物理热学 ---总复习资料 考试安排 考试时间:2014-01-10 (15:00-17:00) 考试地点:开元公教5-502 考试必备:带水笔、铅笔、橡皮,学生证、一卡通等 学院:建筑学院 班级:建筑学111班 姓名: 学号:

总复习 题型 单选(4*10=40)名词解释(6*3=18)简答(12+15+15=42)重点考察对知识的理解和综合运用能力 复习框架: 1.人、建筑、气候 2.传热基本知识 3.建筑保温 4.自然通风 5.绿色建筑

热舒适 影响人体热舒适性的因素 人的热舒适性受到环境因素的影响,包括环境物理状况和人的衣着状态与活动状态。 环境物理状况 与人的热舒适密切相关的环境因素包括空气温度、空气湿度、空气流动(风速)和平均辐射温度。 空气温度对人体的舒适感最为重要。 室内最适宜的温度是20 ℃ ~24 ℃。在人工空调环境下,冬季控制在16 ℃~22 ℃,夏季控制在24℃~28 ℃,能耗比较经济,同时又比较舒适。 空气湿度 空气湿度是指空气中含有水蒸气的量。在舒适性方面,湿度直接影响人的呼吸器官和皮肤出汗,影响人体的蒸发散热。 一般认为最适宜的相对湿度为50%~60%。 空气流动(风)

改变风速是改善热舒适的有效方法。舒适的风速随温度变化而变化。在一般情况下, 令人体舒适的气流速度应小于0.3m/s。(夏季自然通风房间和高温高湿地区建筑较大 平均辐射温度 周围环境中的各种物体与人体之间都存在辐射热交换,可以用平均辐射温度来评价。 人通过辐射从周围环境得热或失热。当人体皮肤温度低时,可以从高温物体辐射得热,而低温物体将对人体产生“冷辐射”。 室外气候因素 ?我国太阳辐射、大气透明度、温度等因素随地区的变化 ?了解本地的气候特点(如风玫瑰图) ?城市规划和建筑设计都要考虑风的影响。 ?思考题 为了避免城市重大火灾的发生,城市中的燃气供应站的布局有什么要求?为什么? 建在城市的边缘且在最小风频的上风向,并与相邻单位或居民点有足够的间距。 这样布局一是外来的可燃物和火种进入燃气供应站的概率较小;二是一旦起火,由于 缺少蔓延成灾的客观条件,对四邻的威胁较小,可以避免出现“火烧连营”的现象。 城市气候的基本特征 –太阳辐射减弱(大气污染大气透明度差) –城区气温偏高——城市热岛 –城区降水增多——城市雨岛 –城区蒸发弱,空气湿度小——城市干岛 –城区的风速小,风向不稳定 –城区的雾日增多 –城市上空积聚的暖空气团,在天气静稳(晴朗无风或微风)情况下得以维持,形成城、郊气温有明显差异,该现象称为“城市热岛”。 夏季,城市局部地区的气温,能比郊区高4℃甚至更多,形成高强度的热岛。

光学、热学、原子物理实验大全

光学、热学、原子物理实验大全 几何光学 1 光的直线传播 光的反射和平面镜成像 1、镜面反射、漫反射 实验仪器:光具盘(J2501)、电源 教师操作:将圆形光盘卡紧在矩形光盘上,分别将平面镜、漫反射镜片用指旋螺钉紧固在圆形光盘上,旋转圆形光盘,使镜面与入射光线成一定角度,观察反射光线。 2、平面镜成像 实验仪器:平面玻璃、蜡烛两只(完全相同)、火柴、大白纸一张(8开或更大一些)、直角三角板、铅笔 教师操作:在白纸中央用直尺画一条直线,然后平放在水平桌面上,在直线的一侧点一个点A ,将平面玻璃垂直于纸面且与纸上直线重合放置,将一支蜡烛点燃竖直放在A 处,在A 点这侧看点燃蜡烛的像.将另一支未点燃的蜡烛放在直线(平面玻璃)的另一侧,缓慢移动直至未点燃的蜡烛与点燃的蜡烛的像重合,好像未点燃蜡烛也燃烧起来一样.在纸上记下未点燃蜡烛的位置.在同学们都看清楚的前提下,将点燃的蜡烛熄灭.让同学讨论看到的现象。 实验结论——平面镜成像的特点: (1)像:由物发出(或反射)的光线经光具作用为会聚的光线(或发散的光线)所形成的跟原物“相似”的图景。这里的“相似”一词与数学的相似含义不完全相同,数学中的相似是指对应处成相同的比例,而这里的“相似”有时不同对应处比例不同。例如哈哈镜中人的像与人相比相差很大,但仍认为是人的像。 (2)实像:是由实际光线会聚而形成.可用眼直接观察,可在光屏上显示,具有能量到达的地方。 (3)虚像:是实际光线的反向延长线汇聚而形成,不可在光屏上显示,只能用眼睛直接观察。 2 光的折射、全反射、色散 1、插针法测定玻璃砖的折射率(学生实验) 实验仪器:方木板、白纸、直别针、玻璃砖、刻度尺、铅笔、量角器、图钉 实验目的:应用折射定律测定玻璃的折射率,加深对折射定律的理解。 实验原理:光线射向底面平行的玻璃砖后将在玻璃砖内发生偏转,而出射光线与入射光线平行。由插针法可以确定入射光线与出射光线的路径,而由光线在玻璃砖底面上的入射点和出射点可以确定光线在玻璃砖内的传播路径,从而能测出光线射向玻璃砖的入射角i 和在玻璃砖内的折射角i ′,由n =sini sini ′ 即 能求出玻璃的折射率。 学生操作: (1)将一张八开的白纸,平铺在绘图板上,用图钉固定,玻璃砖平放在纸中央。取一枚直别针,紧贴玻璃砖上底面AE 的中点附近,垂直插牢在图板上。插针点为O 点,取第二枚直别针,垂直插在O 点左上方的O 1点。实验者的眼睛在玻璃砖下底面CD 的下方,沿水平方向透过玻璃砖观察插在O 、O 1点处的直别针,移动观察位置,使两枚直别针位于一直线上。然后在玻 璃砖下底面CD 的下方,沿着O 1O 的方向再在点O 2、O 3处插两枚直别针,观察者应看到插在O 1、O 、O 2、O 3的四枚直别针在一直线上。

建筑物理热学和光学

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?

高中物理热学公式高中物理光学和热学的知识点口诀

高中物理热学公式高中物理光学和热学的知识 点口诀 气态方程研究气体定质量,确定状态找参量。绝对温度用大T,体积就是容积量。 压强分析封闭物,牛顿定律帮你忙。状态参量要找准,PV比T是恒量。 热力学定律 1.第一定律热力学,能量守恒好感觉。内能变化等多少,热量做功不能少。 正负符号要准确,收入支出来理解。对内做功和吸热,内能增加皆正值;对外做功和放热,内能减少皆负值。 2.热力学第二定律,热传递是不可逆,功转热和热转功,具有方向性不逆。 机械振动1.简谐振动要牢记,O为起点算位移,回复力的方向指,始终向平衡位置,大小正比于位移,平衡位置u大极。 2.O点对称别忘记,振动强弱是振幅,振动快慢是周期,一周期走4A路,单摆周期l比g,再开方根乘2p,秒摆周期为2秒,摆长约等长1米。 3.振动图像描方向,从底往顶是向上,从顶往底是下向;振动图像描位移,顶点底点大位移,正负符号方向指。

机械波1.左行左坡上,右行右坡上。峰点谷点无方向。 2.顺着传播方向吧,从谷往峰想上爬,脚底总得往下蹬,上 下振动迁不动。 3.不同时刻的图像,Δt四分一或三,质点动向疑惑散,S等vt派用场。 光学1.自行发光是光源,同种均匀直线传。若是遇见障碍物,传播路径要改变。 反射折射两定律,折射定律是重点。光介质有折射率,(它的)定义是正弦比值,还可运用速度比,波长比值也使然。 2.全反射,要牢记,入射光线在光密。入射角大于临界角, 折射光线无处觅。 物理光学1.光是一种电磁波,能产生干涉和衍射。衍射有单缝和小孔,干涉有双缝和薄膜。单缝衍射中间宽,干涉(条纹)间 距差不多。小孔衍射明暗环,薄膜干涉用处多。它可用来测工, 还可制成增透膜。泊松亮斑是衍射,干涉公式要把握。〖选修3-4〗2.光照金属能生电,入射光线有极限。光电子动能大和小,与光子频率有关联。光电子数目多和少,与光线强弱紧相连。光电 效应瞬间能发生,极限频率取决逸出功。 动量1.确定状态找动量,分析过程找冲量,同一直线定方向,计算结果只是“量”,某量方向若未定,计算结果给指明。 2.确定状态找动量,分析过程找冲量,外力冲量若为零,初 态末态动量同。

高中物理33热学知识点归纳全面很好

选修 3-3 热学知识点归纳 一、分子运动论 1. 物质是由大量分子组成的 (1)分子体积 分子体积很小,它的直径数量级是 (2)分子质量 分子质量很小,一般分子质量的数量级是 (3)阿伏伽德罗常数(宏观世界与微观世界的桥梁) 1 摩尔的任何物质含有的微粒数相同,这个数的测量 值: 设微观量为:分子体积 V 0、分子直径 d 、分子质量 m ; 宏观量为:物质体积 V 、摩尔体积 V 1、物质质量 M 、摩尔质量 μ 、物质密度 ρ. 分子质量: 对气体, V 0 应 为气体分子平均占据的空间大小) 分子直径 d=3 6N V =2 3 6V0 (固体、 液体一般用此模型) M V M V 分子的数量. n N A N A N A N A 2 分子永不停息地做无规则热运动 (1)分子永不停息做无规则热运动的实验事实:扩散现象和布郎运动。 (2)布朗运动 布朗运动是悬浮在液体 (或气体) 中的固体微粒的无规则运动。 布朗运动不是分子本身的 运动,但它间接地反映了液体(气体)分子的无规则运动。 (3)实验中画出的布朗运动路线的折线,不是微粒运动的真实轨迹。 因为图中的每一段折线,是每隔 30s 时间观察到的微粒位置的连线,就是在这短短的 30s 内,小颗粒的运动也是极不规则的。 (4)布朗运动产生的原因 大量液体分子 (或气体) 永不停息地做无规则运动时, 对悬浮在其中的微粒撞击作用的 不平衡性是产生布朗运动的原因。简言之:液体(或气体) 分子永不停息的无规则运动是产 生布朗运动的原因。 (5)影响布朗运动激烈程度的因素 立方体模型 : d = 3 V 0 气体一般用此模型) 对气体,d 理解为相邻分子间的平均距离) 球体模 :

初中物理热学知识点总结

初中物理热学知识点总结 1.温度:是指物体的冷热程度。 2.温度计使用:(1)使用前应观察它的量程和最小刻度值;(2)使用时温度计玻璃泡要全部浸入被测液体中,不要碰到容器底或容器壁;(3)待温度计示数稳定后再读数;(4)读数时玻璃泡要继续留在被测液体中,视线与温度计中液柱的上表面相平。 3.固体、液体、气体是物质存在的三种状态。 第二、分子运动论初步知识 1.分子运动论的内容是:(1)物质由分子组成;(2)一切物体的分子都永不停息地做无规则运动。(3)分子间存在相互作用的引力和斥力。 2.扩散:不同物质相互接触,彼此进入对方现象。 3.固体、液体压缩时分子间表现为斥力大于引力。 固体很难拉长是分子间表现为引力大于斥力。 4.内能:物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫内能。。一切物体都有内能。内能单位:焦(内能也称热能)

5.物体的内能与温度有关:物体的温度越高,分子无规则运动越剧烈,内能就越大。 6.热运动:物体内部大量分子的无规则运动。 7.改变物体的内能两种方法:做功和热传递,这两种方法对改变物体的内能是等效的。 8.物体对外做功,物体的内能减小;外界对物体做功,物体的内能增大。 9.物体吸收热量,当温度升高时,物体内能增大;物体放出热量,当温度降低时,物体内能减小。 10.所有能量的单位都是:焦耳。 11.热量(Q):在热传递过程中,传递能量的多少叫热量。(物体含有多少热量的说法是错误的)12.比热(c ):单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量叫做这种物质的比热。 13.比热是物质的一种属性,它不随物质的体积、质量、形状、位置、温度的改变而改变,只要物质相同,比热就相同。 14.比热的单位是:焦耳/(千克?℃),读作:焦

热学、光学、原子物理复习用“空提纲

附录:热学、光学、原子物理复习用“空提纲” 1、分子运动论的主要内容是什么? 2、什么物理量把宏观量和微观量联系起来? 3、什么现象证明物体的分子在永不停息地做无规则运动? 4、人们在显微镜下观察到的布朗运动是谁的运动?在什么情况下布朗运动加剧?布朗运动给人们什么启示? 5、分子力有哪些特点? 6、分子势能与分子间距离有什么关系? 7、一个分子固定,另一个分子从远处无初速释放,它怎样运动?动能和分子势能怎样变化? 8、什么是物体的内能?物体内能的大小与哪些因素有关? 9、改变物体的内能有哪两条途径?△U、W、Q三者的关系怎样? 10、哪些现象证明光有波动性哪些现象?哪些现象证明光有粒子性? 11、什么是光的干涉?在什么条件下光会发生干涉? 12、在双缝干涉现象中,单缝屏和双缝屏各起什么作用?光在哪个区域发生干涉?在像屏上看见什么样的干涉图样(单色光和白光)? 13、什么是薄膜干涉?在薄膜干涉现象中,是哪两列光波发生干涉?

14、什么是增透膜?它能使什么色光增透?增透膜厚度多大? 15、光发生明显衍射的条件是什么?当卡尺两脚的距离多大时能够看见衍射条纹? 16、单色光与白色光的单缝衍射条纹有什么不同?其中中央条纹各是怎样的? 17、单色光的衍射条纹与双缝干涉条纹有什么不同?条纹宽度与光的波长有什么关系? 18、光谱的种类有哪些?各是怎样产生的?太阳光谱是什么光谱?其中的暗线是怎样产生的?什么是特征谱线?光谱分析用哪种光谱? 19、电磁波谱以波长从小到大怎样排列?频率从高到低怎样排列?分别是如何产生的? 20、什么是光电效应?光电效应有哪四条规律?光子的能量有多大?与光的波长和频率有什么关系? 21、爱因斯坦光电效应方程什么样?逸出功有哪两个表达式? 22、什么现象使人们认识到原子是有复杂结构的? 23、α粒子散射实验中看到的实验现象是怎样的?α粒子散射实验给人的启发是什么? 24、玻尔理论的三个主要内容是什么? 25、量子数为4的能级一群(个)氢原子可能发射多少种光子?能量各是多大? 26、氢原子吸收光子后发生什么变化?多大能量的光子能使氢原子跃迁?多大能量的光子能使氢原子电离?

光学和原子物理

科目:物理教案号:2-01 专题光学和原子物理 光学 一、光的直线传播 主要考察与影子相关的问题,包括日食和月食。见练习册相关习题 二、光的反射与平面镜成像 (2006年第16题)如图,在高度为H=3.0m的较长室内的天花板上镶嵌着很大的平面镜。室内地板上直立着一面高h=2.0m的挡板A,挡板与纸面垂直,把此室隔成图示左右两间。在左间中,距A为l=1m 处的地板上有一点状光源S。求右间中地板上被此光源照亮的区域的宽度。 三、光的折射、全反射和色散 (2009年第2题)一半圆柱形玻璃砖放置在竖直面内,其截面如图所示。 图中O为圆心,MN为竖直方向的直径,长为2R。有一束细光线自O点 沿水平方向射出玻璃砖,可以观测到有光线自玻璃砖内射出。现将入射光 线缓慢平行下移,当入射光与O点的距离为d时,从玻璃砖射出的光线刚

好消失,则此玻璃的折射率为( C ) A B C R d D d R (2011年第16题)如图,直角三角形ABC 为一玻璃棱柱的横截面,ACB=/3π∠。P 为AC 上的一点,一束细光线从P 点入射,侧面BC 上可以观察到有光线自玻璃棱柱内射出。当入射角逐渐变为=/6θπ时,从玻璃棱柱射出的光线刚好消失。求此玻璃的折射率。 解:全反射时由折射定律: sin 30sin n r ?= ;1 sin C n = 222 2 11 413 42 n n n n n n --+=21= ,∠C =60°,棱镜材 (2000年第19题)在厚度为d ,折射率为n 的大玻璃平板的下表面,紧贴着一个边长为a 的正方形发光面。为了从玻璃平板的上方看不到该发光面,可在玻璃板的上表面贴一块不透光的纸片。求所贴纸片的最小面积。 解:如图1所示,发光点A 发出的光线AB 在上表面处发生全反射,以C 表示玻璃中的临界角,

建筑物理热学重点

建筑物理热学重点 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

室内热环境:由室内气温、湿度、气流及壁面热辐射等因素综合而成的室内微气 感到热舒适的必要条件:人体内产生的热量与向环境散发的热量相等,即保持人体的热平衡 达到热平衡时:对流:25%-30% 辐射45%-50% 呼吸和无感蒸发25%-30% 影响人体热感的因素为:空气温度、空气湿度、气流速度、环境平均辐射温度、人体新陈代谢产热率和人体衣着状况 热环境的综合评价: 1)有效温度:2)热应力指数: 3)预测热感指数: 室内热环境的影响因素:室外气候因素、热环境设备影响、其他设备影响、人体活动影响 与建筑密切相关的气候要素:太阳辐射、气温、湿度、风及降水 热工设计分区:严寒地区必须充分满足冬季保温要求,一般可以不考虑夏季隔热;寒冷地区应满足冬季保温要求,部分地区兼顾夏季防热;夏热冬冷地区必须满足夏季防热要求,适当兼顾冬季保温;夏热冬暖地区必须充分满足夏季防热要求,一般不考虑冬季保温;温和地区部分地区应考虑冬季保温,一般可不考虑夏季防热。 城市区域气候特点:1)大气透明度较小,削弱了太阳辐射;2)气温较高,形成“热岛效应”;3)风速减小,风向随地而异;4)蒸发减弱、湿度变小;5)雾多、能见度差。 热岛效应:在建筑物与人口密集的大城市,由于地面覆盖物吸收的辐射较多,发热体较多,形成城市中心的温度高于郊区。改善:在城市中增加水面设置,扩大绿地面积;避免形成方形圆形城市面积设计,多采用带型城市。 建筑保温设计的综合处理原则:充分利用可再生资源;防止冷风渗透的不良影响;合理进行建筑规划设计;提高围护结构的保温性能;是房间具有良好的热特性。 导热:是由温度不同的质点(分子、原子、自由电子)在热运动中引起的热能传递现象。 导热系数λ:当材料层单位厚度的温差为1K时,在单位时间里通过1㎡表面积的热量。(W/(m*k) <0.3的为绝热材料) 导热系数的影响因素:材质的影响、材料干密度的影响、材料含湿量的影响。热流强度q:单位面积、单位时间内通过该壁体的导热热量 对流是由于温度不同的各部分流体之间发生相对运动,互相掺合而传递热能。辐射热射线的传播过程叫做热辐射,通过热射线传播热能就称为辐射传热 绝对白体:凡能将辐射热全部反射的物体称为, 绝对黑体:能全部吸收的称为,吸收系数接近于1的物体近似地当作黑体。 绝对透明体或透热体:能全部透过的则称为。 全辐射本领:单位时间内在物体单位表面积上辐射的波长从0到∞范围的总能量,称作物体的,通常用E表示,单位为W/㎡。 单色辐射本领:单位时间内在物体单位表面积上辐射的某一波长的能量称为。灰体:辐射光谱曲线的形状与黑体辐射光谱曲线的形状相似,且单色辐射本领不仅小鱼黑体同波长的单色辐射本领,两者的比例为不大于1的常数。 黑度:灰体的全辐射本领与同温度下绝对黑体全辐射本领的比值称为灰体的黑度 选择性辐射体:只能吸收和发射某些波长的辐射能,并且其单色辐射本领总小于同温度黑体同波长的单色辐射本领。温室效应:用平板玻璃制作的温室能透过大量的太阳辐射热,而阻止室内长波辐射向外透射,这种现象叫温室效应。传热系数K:表示平壁的总传热能力。 是指在稳定传热条件下,围护结构两侧 空气温差为1K,1小时内通过1平方米 面积传递的热量。 热阻:R=厚度d/导热系数λ,热阻+内 外表面换热阻=总热阻,总热阻的倒数 就是总的传热系数。 封闭空气间层传热:辐射散热70%,对 流和导热30%。在建筑围护结构中采用 封闭空气间层可以增加热阻,并且材料 省、重量轻,是一项有效而经济的技术 措施;如果技术可行,在围护结构中用 一个厚的空气间层拨入用几个薄的空气 间层;为了有效地减少空气间层的辐射 热量,可以在间层(温度较高一侧)表 面涂贴反射材料防止间层结露 材料的蓄热系数S:在建筑热工中,把 半无限厚物体表面热流波动振幅Aq0与 温度波动振幅Af的比值称为物体在谐 波热作用下的“材料的蓄热系数” 材料层热惰性指标D:表示围护结构在 谐波热作用下抵抗温度波动的能力。 =R*S 绝对湿度:单位容积空气所含水 蒸气重量称绝对湿度。用f表示,单位 g/m3。相对湿度:指一定温度及大气压 力作用下,空气绝对湿度与同温同压下 饱和蒸汽量的比值,一般用 fai表示。 露点温度td:某一状态的空气,在含湿 量不变的情况下,冷却到它的相对湿度 达到100%时所对应的温度,称为该状 态的空气的露点温度。 结露(冷凝):由于温度降到露点温度 以下,空气中水蒸气液化析出的现象 冷凝界面:最易出现冷凝,而且凝结最 严重的界面,叫做围护结构内部的冷凝 建筑保温的途径:1)建筑体形的设 计,应尽量减少外围护结构的总面积。 2)围护结构应具有足够的保温性能。 3)争取良好的朝向和适当的建筑物间 距。4)增强建筑物的密闭性,防止冷 风渗透的不利影响。5)避免潮湿、防 止壁内产生冷凝。 .. 体形系数S=F/V:指建筑物与室外大气 接触的外表面积与其所包围的体积的比 值 建筑物采暖耗热量指标:计算采暖期室 外平均温度条件下,为保持室内设计计 算温度,单位建筑面积在单位时间内消 耗的需由室内采暖设备供给的热量。单 位:W/㎡。 经济传热阻:指围护结构单位面积的建 造费用与使用费之和达到最小值时的热 围护结构保温构造形式:1保温、承重 合二为一2单设保温层3复合构造 减少窗户的传热损失:1)提高窗框的 保温性能;2)控制各向墙面的开窗面 积;3)提高气密性,减少冷凝渗透; 4)提高窗户冬季太阳辐射得热(N0.25 EW0.30 S0.35) 热桥:在围护结构中,一般都有保温性 能远低于主体部分的嵌入构件,这些构 件的传热损失比相同面积的主体部分的 热损失多,它们的表面温度也比主体部 分低,在建筑热工学中,形象的将这些 容易传热的构件或部分称为热桥。 防热途径:1)减弱室外热作用;2)窗 口遮阳;3)围护结构的隔热与散热; 4)合理组织自然通风;5)尽量减少室 内余热 室外综合温度:在一般围护结构的隔热 设计中,仅考虑太阳辐射热作用和室外 空气热作用的同时作用,并且将二者的 作用综合起来以单一值来表示,即… 相位差修正系数:temax与Imax的出现 时间不一致,室外综合温度的振幅不能 直接取两者的代数和,而应以其和乘以 系数β予以修正 太阳赤纬角δ:太阳光线与地球赤道面 所夹的圆心角。(+-23°27′范围) 太阳高度角hs: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 南向为0°,东为负,西为正 太阳方位角As:太阳光线在地平面上的 投影与当地平面正南的夹角。 遮阳构件种类及适用方位:水平遮阳: 南向窗;垂直遮阳:东北、北、西北; 综合遮阳:东南、西南;挡板遮阳:东 西向。 外遮阳系数SD:指在照射时间内,透 过有遮阳窗口的太阳辐射热量与透过无 遮阳窗口的太阳辐射量的比值。 外保温优点:可减小热桥部位的热损失, 并防止内表面结露;防止或减少保温层 内部产生水蒸气凝结;对房屋的热稳定 性有利;保护主体结构,大大减少温度 应力变化,提高围护结构的耐久性;不 占用建筑的使用面积;适用于既有建筑 的改造。缺点;对保温材料要求较高, 要不受雨水冲刷和大气污染;构造复 杂,施工技术要求高;限制外墙装修材 料。 内保温优点:不受室外气候因素的影 响,无须特殊防护;对间歇使用的建 筑,室内供热温度上升快。缺点:与外 保温的优点相对,占用室内使用面积。 防止和控制围护结构内部冷凝的措施: 合理布置材料层相对位置,保温材料应 尽量布置在蒸汽渗透通路中围护结构的 外侧,使水蒸气进难出易;在蒸汽流入 一侧设置隔汽层;在围护结构内部设置 通风间层或排泄通道;外墙内部设置封 闭空气层。 围护结构的隔热措施:隔热重点是屋 顶、西墙和东墙;外表面做浅色饰面; 设置通风架空层,如通风屋顶、通风墙 等;围护结构热工性能适应本地区的气 候特点;利用水的蒸发作用和植物对光 的转化降低建筑物温度。 自然通风的组织:建筑朝向、间距及建 筑群的布局;房间的开口与房间通风; 建筑体形与穿堂风的组织;导风构件的 设置 当量温度:当量温度反映了围护结构外 表面吸收太阳辐射热使室外热作用提高 的程度,而水平面接受的太阳辐射热量 最大 不稳定传热:通过围护结构的热流量及 围护结构的内部温度分布随时间而变 动,这种传热过程称为——。 稳态传热:指我们所研究的物体或体 系,无论是整体还是局部都保持与时间 无关的恒定温度状态或者说在传热过程 中,各点的温度都不随时间而变。 平壁总热阻:为内表面换热阻、壁体传 热阻及外表面换热阻之和。 最小总热阻:能够保证在采暖系统正常 供热及室外实际空气温度不低于室外计 算温度前提下,围护结构内表面不致低 于室内空气的露点温度。 蒸汽渗透:当室内外空气的水蒸汽含量 不等时,在围护结构的两侧就存在着水 蒸汽分压力差,水蒸汽分子将从压力较 高的一侧通过围护结构向较低的一侧渗 透扩散,这种现象称为蒸汽渗透。 时角:指太阳所在的时圈与通过南点的 时圈构成的夹 1影响人体热感觉的因素包括空气温 度、空气湿度、气流速度、环境平均辐 射温度四个物理因素和人体新陈代谢产 热率、人体衣着状况两个人为因素。 2与建筑物密切相关的气候因素为:太 阳辐射、空气温度、空气湿度、风及降 水。 4建筑物自然通风,形成空气压力差的 原因包括热压作用、风压作用。 5建筑遮阳的基本形式包括水平式遮 阳、垂直式遮阳、综合式遮阳、挡板式 遮阳 6建筑防热的途径包括:减弱室外热作 用、窗口遮阳、围护结构的隔热与散 热、合理的组织自然通风、尽量减少室 内余热。 1热环境的综合评价方法包括三种,即 有效温度、热应力指标、预测热感指 数。 3影响材料或物质的导热系数的主要因 素有材质、干密度、含湿量。 4目前,保温构造可分为保温承重合二 为一、单设保温层、复合构造三种类 型。 5湿空气的压力等于干空气的分压力、 水蒸气分压力之和。 6房间的通风包括自然通风、机械通风 两种方式。 7太阳高度角与地理纬度、赤纬角、时 角有关。 常见导热系数值 钙塑板0.049 胶合板0.17油站防水 层0.17 加气混凝土0.19 水泥膨胀珍珠岩0.26 平板玻璃0.76 石 灰砂浆0.8 重砂浆砌筑粘土砖砌体0.81 水泥砂浆0.93 钢筋混凝土1.74 D的分类 一、>6.0 二、4.1~6.0 三、1.6~4.0 四、《1.5 2

物理热学知识点总结

物理初三热学知识点总结 1.温度、温度计 --温度:物体的冷热程度 --测量温度的工具——温度计 ℃:摄氏度(冰水混合物的温度规定为0℃,沸水的温度规定为100℃,100等分后每一份为1℃) ℉:华氏度 注意:在做“读出温度计示数”题时应看好温度数值增加是向上还是向下,上则为正度数,下则为负度数 2.熔化&凝固、汽化&液化、升华&凝华 --基本概念 固→液熔化吸热液→气汽化吸热固→气升华吸热 液→固凝固放热气→液液化放热气→固凝华放热 --重要知识点 熔化&凝固:晶体有固定的熔点(凝固点),非晶体没有固定的熔点(凝固点)。 不同的晶体,熔点(凝固点)一般不同。 影响液体蒸发快慢的因素有:①液体温度的高低;②液体表面积的大小;③液体表面空气流动的快慢。 海拔高,气压低,沸点低;海拔低,气压高,沸点高。 液化的两种方法:降低温度&压缩体积。 蒸发的两个条件:温度达到沸点&持续吸热。 蒸发吸热,有致冷作用。 -- 3.分子动理论&内能 --基本概念 分子动理论:①物质是由分子构成的;

②分子在永不停息做无规则运动; ③分子之间有着相互作用的引力与斥力。 (实例:两物体吸在一起拆不开,错例:挂钩吸在墙壁上——压强) 扩散现象:①扩散现象说明了分子在永不停息做无规则运动; ②温度越高,分子运动得越快(剧烈),扩散现象进行越快。 内能:①物体所有分子所具有的分子动能和分子势能的总和; ②改变物体内能的两种方法:做功和热传递。 ③内能改变的两种宏观表现:温度、物态 --易错点 1.物体吸收热量,内能不一定增加(同时对外做功) 2.外界对物体做功,内能不一定增加(同时吸收热量) 3.内能增加,温度不一定上升(晶体熔化时) 4.水达到沸点后,内能增加,温度不再上升 5.做功和热传递改变内能是等效的 6.热传递的实质:内能的转移;做功的实质:能量的转化 4.热量&比热容、燃料&热机 --热量 在热传递的过程中,传递能量的多少,叫热量(热传递时内能变化的量度)。单位焦耳(J) --比热容 单位质量的某种物质,温度升高(降低)1℃吸收(放出)的热量,叫做这种物质的比热容。 公式:Q=cm?t 单位:J/(kg·℃) 比热容是物质的一种特性,同一种物质比热容一般不变,不同物质比热容一般不同。(注:①Q=cm?t中,任意一个量和Q为定值时,其他两个量成反比;②通常情况下水的比热容要比大多物质要大。) --燃料、热机 热值:1kg某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做燃料的热值。 热机:把内能转化为机械能的机器。分为蒸汽机、内燃机(汽油、柴油)、喷气式发动机。汽油机四冲程:吸气(汽油和空气)、压缩(机械→内)、做功(内→机械)、排气 热机效率:转化为机械能的内能÷总内能×100%

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