生活中的传热学解析

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传热学现象

传热学现象

问题1 冬天,经过在白天太阳底下晒过的棉被,晚上盖起来为什么感到很暖和?并且经过拍打以后,为什么效果更加明显?回答:棉被经过晾晒以后,可使棉花的空隙里进入更多的空气。

而空气在狭小的棉絮空间里的热量传递方式主要是导热,由于空气的导热系数较小,具有良好的保温性能。

而经过拍打的棉被可以让更多的空气进入,因而效果更明显。

问题2 冬天,在相同的室外温度条件下,为什么有风比无风时感到更冷些?回答:假定人体表面温度相同时,人体的散热在有风时相当于强制对流换热,而在无风时属自然对流换热(不考虑热辐射或假定辐射换热量相同时)。

而空气的强制对流换热强度要比自然对流强烈。

因而在有风时从人体带走的热量更多,所以感到更冷一些。

讨论:读者应注意的是人对冷暖感觉的衡量指标是散热量的大小而不是温度的高低,即当人体散热量低时感到热,散热量高时感到冷,经验告诉我们,当人的皮肤散热热流为58W/㎡时感到热,为232W/㎡时感到舒服,为696W/㎡时感到凉快,而大于为928W/㎡时感到冷。

问题3 夏季在维持20℃室内工作,穿单衣感到舒适,而冬季保持在22℃的室内工作时,为什么必须穿绒衣才觉得舒服?回答:首先,冬季和夏季的最大区别是室外温度不同。

夏季室外温度比室内温度高,因此通过墙壁的热量传递方向是由室外传向室内。

而冬季室外气温比室内气温低,通过墙壁的热量传递方向是由室内传向室外。

因此冬季和夏季墙壁内表面温度不同,夏季高而冬季低。

因此,尽管冬季室内温度22℃比夏季略高20℃,但人体在冬季通过辐射与墙壁的散热比夏季高很多。

根据上题人体对冷暖的感受主要是散热量的原理,在冬季散热量大,因此要穿厚一些的绒衣。

问题4 利用同一冰箱储存相同的物质时,试问结霜的冰箱耗电量大还是未结霜的冰箱耗电量大?回答:当其它条件相同时,冰箱的结霜相当于在冰箱蒸发器和冰箱冷冻室(或冷藏室)之间增加了一个附加热阻,因此,要达到相同的制冷室温度,必然要求蒸发器处于更低的温度。

传热学重点难点及典型题精解

传热学重点难点及典型题精解

传热学重点难点及典型题精解
传热学是研究热量传递规律和方式的学科,是热能工程、航空航天、电子工程等专业的重要基础课程。

传热学重点难点及典型题精解主要包括以下几个方面:
1. 传热方式:传热学主要研究三种传热方式,即导热、对流和辐射。

每种传热方式都有其特点和适用场景,需要掌握其基本原理、数学模型和求解方法。

2. 传热过程分析:传热过程分析是传热学中的重点内容,包括稳态传热和非稳态传热。

稳态传热是指温度分布不再随时间变化的情况,非稳态传热则是指温度分布随时间变化的情况。

需要掌握不同传热过程的分析和求解方法。

3. 传热学数学模型:传热学中涉及许多数学模型的建立和求解,如一维、二维和三维传热模型,以及稳态和非稳态传热模型。

需要掌握各种模型的建立方法和求解技巧。

4. 传热学实验:传热学实验是验证理论分析和数学模型的重要手段。

需要掌握各种传热实验的原理、方法和数据分析,以便更好地理解传热学的基本规律和特点。

5. 典型题精解:针对传热学的重点难点,选择典型的例题进行精解,以提高学生的传热学概念理解和解题能力。

传热学重点难点及典型题精解可以帮助学生更好地掌握传热学的基本概念、原理和方法,提高解题能力,为后续的专业课程学习和工程应用打下坚实的基础。

传热学知识点总结

传热学知识点总结

传热学知识点总结本文将围绕传热学的基本概念、传热方式、传热方程、传热实验和应用等方面进行详细的介绍和总结,以便读者更好地了解传热学的相关知识。

一、传热学的基本概念1. 热量传递热量传递是指物体内部或物体之间由于温度差异而产生的热量的传递过程。

热量的传递方式主要有传导、对流和辐射三种。

2. 传热方程传热方程描述了物体内部或物体之间热量传递的数学关系,是传热学的基础理论。

传热方程一般包括传热率、温度差和传热面积等参数,可以用来计算热量传递的速率和大小。

3. 传热系数传热系数是描述物体材料对热量传递率影响的重要参数,通常用符号h表示。

在物质传热过程中,传热系数的大小直接影响热量的传递速率。

4. 传热表面积传热表面积是指在热量传递过程中热量流经的表面积,是计算热传递速率的重要参数。

传热表面积的大小与物体的形状和大小有关,也与传热方式和传热系数有关。

5. 热传导热传导是一种物质内部热量传递的方式,指的是热量通过物质内部原子、分子之间相互作用的传递过程。

热传导是传热学的基本概念之一。

6. 热对流热对流是一种物体表面热量传递的方式,指的是热量通过流体传递到物体表面,然后再由物体表面传递到其它介质的传热过程。

7. 热辐射热辐射是一种通过电磁波传递热量的方式,是物体之间没有接触的情况下进行热量传递的重要方式。

热辐射是传热学的另一个基本概念之一。

二、传热方式1. 传导传热传导传热是指热量通过物质内部的原子、分子的直接作用而传递的方式。

在传导传热过程中,热量的传递是从高温区向低温区进行的,其传热速率与温度差和物质的传热系数有关。

2. 对流传热对流传热是指流体传热传递的方式,包括自然对流和强制对流两种。

在对流传热过程中,流体的流动是热量传递的主要形式,其传热速率与流体的流速、温度差和传热面积有关。

3. 辐射传热辐射传热是通过电磁波传递热量的方式,是物体之间没有接触的情况下进行热量传递的重要方式。

在辐射传热过程中,热量的传递不依赖于介质,而是通过电磁波的辐射进行的。

传热学知识整理1

传热学知识整理1

绪 论一、概念1.传热学:研究热量传递规律的科学。

2.热量传递的基本方式:热传导、热对流、热辐射。

3.热传导(导热):物体的各部分之间不发生相对位移、依靠微观粒子的热运动产生的热量传递现象。

(纯粹的导热只能发生在不透明的固体之中。

)4.热流密度:通过单位面积的热流量(W /m 2)。

5.热对流:由于流体各部分之间发生相对位移而产生的热量传递现象。

热对流只发生在流体之中,并伴随有导热现象。

6.自然对流:由于流体密度差引起的相对运功c7.强制对流:出于机械作用或其他压差作用引起的相对运动。

8.对流换热:流体流过固体壁面时,由于对流和导热的联合作用,使流体与固体壁面间产生热量传递的过程。

9.辐射:物体通过电磁波传播能量的方式。

10.热辐射:由于热的原因,物体的内能转变成电磁波的能量而进行的辐射过程。

11.辐射换热:不直接接触的物体之间,出于各自辐射与吸收的综合结果所产生的热量传递现象。

12.传热过程;热流体通过固体壁而将热量传给另一侧冷流体的过程。

13.传热系数:表征传热过程强烈程度的标尺,数值上等于冷热流体温差1时所产生的热流密度)/(2k m W ⋅。

14.单位面积上的传热热阻:k R k 1=单位面积上的导热热阻:λδλ=R 。

单位面积上的对流换热热阻:h R 1=λ 对比串联热阻大小就可以找到强化传热的主要环节。

15.导热系数λ是表征材料导热性能优劣的系数,是一种物性参数,不同材料的导热系数的数值不同,即使是同一种材料,其值还与温度等参数有关。

对于各向异性的材料,还与方向有关。

常温下部分物质导热系数:银:427;纯铜:398;纯铝:236;普通钢:30-50;水:0.599;空气:0.0259;保温材料:<0.14;水垢:1-3;烟垢:0.1-0.3。

16.表面换热系数h不是物性参数,它与流体物性参数、流动状态、换热表面的形状、大小和布置等因素都有关。

17.稳态传热过程(定常过程):物体中各点温度不随时间而变。

传热学基础知识

传热学基础知识

传热学基础知识
嘿,朋友们!今天咱来聊聊传热学基础知识。

传热学啊,就像是生活中的一场奇妙旅行。

你想想看,冬天的时候,为啥我们在屋里就感觉暖和,到了外面就冻得直哆嗦呢?这就是传热在起作用呀!热量从屋里的暖气啊、空调啊这些热源,传到我们身上,让我们暖洋洋的。

这就好比是一场温暖的传递,暖气是那个热情的传递者,把温暖送给我们。

再说说夏天,太阳晒得厉害,我们会觉得热得不行。

这太阳的热量可不就通过传热来到我们身边啦!就好像一个调皮的小精灵,不停地往我们身上扑。

传热的方式有好几种呢!有一种叫热传导,就像是接力赛跑一样,热量一个接一个地传递下去。

比如说,你拿着一根金属棒,一头放在火上烤,过一会儿另一头也会变热,这就是热传导在起作用呀!是不是很神奇?
还有热对流,这就像是一群小伙伴在跳舞,带着热量一起动起来。

比如烧开水的时候,水受热会翻滚,热量就跟着水一起流动啦。

再有就是热辐射啦,这可厉害咯!太阳的热量就是通过热辐射传到地球上的,不需要任何介质,直接就过来啦,就像远方的朋友给你送来温暖的问候。

咱生活中很多事情都和传热学有关系呢!比如做饭的时候,锅把热量传给食物,让食物变熟;冬天盖厚被子保暖,就是阻止热量往外跑。

传热学好比是生活的一个小秘密,了解了它,你就能更好地理解很多现象啦!你说,这传热学是不是很有趣?它无处不在,影响着我们的生活呢!所以啊,我们可得好好琢磨琢磨它,让它为我们的生活服务呀!这就是传热学,一个看似普通却又无比重要的学问!。

生活中的传热学现象及解释

生活中的传热学现象及解释

生活中的传热学现象及解释
标题:生活中的传热学现象及解释
一、引言
在日常生活中,我们经常遇到各种各样的传热现象。

这些现象涉及到物理学的传热学领域,包括对流、传导和辐射三种基本方式。

通过了解这些现象背后的科学原理,我们可以更好地理解并应用它们。

二、对流现象
1. 煮开水:当我们把水烧开时,可以看到锅底的水开始冒泡,这就是对流现象。

这是因为当水加热到一定温度时,底部的水受热膨胀,密度变小,向上浮起,而上部的冷水则下沉,形成循环流动,使热量得以传递。

2. 冬季室内取暖:在冬天使用暖气或空调时,空气会因温差产生对流。

暖空气上升,冷空气下降,使得整个房间的温度逐渐升高。

三、传导现象
1. 喝热饮:当我们喝热饮时,杯子的热度会通过杯壁传递到我们的手上,这就是传导现象。

物体内部的分子由于碰撞,将热量从高温区向低温区传递。

2. 铁锅炒菜:铁锅炒菜时,锅底的热量会通过铁锅传导到食物上,使其快速煮熟。

四、辐射现象
1. 太阳光照射:太阳光是通过辐射的方式传递到地球上的。

尽管大气层会对太阳光有一定的阻挡和散射,但大部分还是能到达地面,给我们带来温暖。

2. 电热毯工作原理:电热毯的工作原理就是利用了热辐射。

电热毯内的发热元件通电后会产生热量,这些热量以辐射的形式传递出来,使人体感到温暖。

五、结语
以上就是我们在生活中常见的传热现象及其背后的科学原理。

通过对这些现象的理解,我们可以更好地理解和利用这些现象,提高生活的便利性和舒适性。

同时,这也让我们更加深刻地认识到,科学就在我们身边,无处不在,影响着我们的生活。

传热学的应用

传热学的应用

传热学的应用传热学的作用是利用可以预测能量传递速率的一些定律去补充热力学分析,传热不仅是常见的自然现象,而且广泛存在于工程技术领域。

我们的生活中就有很多传热学的例子,而且就是我们每天都会碰见的事,这时在我们了解了传热学我们就可以用传热学的知识来解释这种现象或事情。

我们许多人都喜欢在冬天有暖暖阳光时晒被子,我们都会深有体会,冬天经过在白天太阳底下晒过的棉被,晚上盖起来会觉得很暖和,并且经过拍打以后,效果更加明显。

这就可以用传热学的知识来解释,棉被经过晾晒以后,可使棉花的空隙里进入更多的空气。

而空气在狭小的棉絮空间里的热量传递方式主要是导热,由于空气的导热系数较小,具有良好的保温性能。

而经过拍打的棉被可以让更多的空气进入,因而效果更明显。

我们还会觉得奇怪的一件事那就是冬天,在相同的室外温度条件下,为什么有风比无风时感到更冷些?假定人体表面温度相同时,人体的散热在有风时相当于强制对流换热,而在无风时属自然对流换热。

而空气的强制对流换热强度要比自然对流强烈。

因而在有风时从人体带走的热量更多,所以感到更冷一些。

在冬季的晴天,白天和晚上空气温度相同,但白天感觉暖和,晚上却感觉冷。

白天和晚上人体向空气传递的热量相同,且均要向温度很低的太空辐射热量。

但白天和晚上的差别在于:白天可以吸收来自太阳的辐射能量,而晚上却不能。

因而晚上感觉会更冷一些。

夏季在维持20℃室内工作,穿单衣感到舒适,而冬季保持在22℃的室内工作时,为什么必须穿绒衣才觉得舒服?首先,冬季和夏季的最大区别是室外温度不同。

夏季室外温度比室内温度高,因此通过墙壁的热量传递方向是由室外传向室内。

而冬季室外气温比室内气温低,通过墙壁的热量传递方向是由室内传向室外。

因此冬季和夏季墙壁内表面温度不同,夏季高而冬季低。

因此,尽管冬季室内温度22℃比夏季略高20℃,但人体在冬季通过辐射与墙壁的散热比夏季高很多。

根据上题人体对冷暖的感受主要是散热量的原理,在冬季散热量大,因此要穿厚一些的绒衣。

传热学知识点总结

传热学知识点总结

传热学知识点总结传热学是研究热量从一个物体或一个系统传递到另一个物体或系统的科学。

它是热力学的一部分,具有广泛的应用领域,包括能源转换、热力学系统设计和工艺优化等。

以下是传热学的一些重要知识点的总结:1.热传导:热量通过直接接触和分子间的碰撞传递。

在固体中,热传导是最主要的传热方式,其传递速率与物质的热导率、温度梯度和传热距离有关。

2.热对流:热量通过流体(液体或气体)的流动传递。

对流传热的速率取决于流体的速度、温度差和传热面积。

3.热辐射:热能以电磁波的形式从热源发出,无需介质介导即可传递热量。

热辐射与物体的温度和表面特性有关,如表面的发射率和吸收率。

4.导热方程:描述了热传导现象,可以用来计算温度随时间和空间的变化。

它与热导率、物体的几何形状和边界条件有关。

5.导热系数:材料的物理性质,描述了材料导热性能的好坏。

较高的导热系数表示材料更好地传递热量。

6.热对流换热系数:描述了流体换热的能力,表示单位面积上的热量传递速率和温度差之间的关系。

7.四能截面:描述了热辐射的性质,反映了物体吸收、反射和透射电磁波的能力。

8.热阻和热导率:用于描述物体或系统中热量传递的难易程度。

热阻与热导率成反比。

9.传热过程中的能量守恒:热量传递过程中,能量守恒定律适用。

传热的总能量输入等于输出。

10.辐射传热公式:根据黑体辐射定律,描述了热辐射的能量传递,常用于计算热源辐射的热量。

11.对流换热公式:根据精细的实验和理论研究,发展了一系列对流换热公式,用于估算流体对流传热。

12.热导率与温度的关系:大多数材料的热导率随温度的升高而增大,但也有一些例外情况。

13. 传热表征:传热通常使用无量纲数值来表征,如Nusselt数、Prandtl数和Reynolds数,它们描述了传热过程中流体的性质和行为。

14.界面传热:当两个物体或系统接触时,它们之间的传热称为界面传热。

界面传热常见的形式包括对流传热和热辐射。

15.传热器件和应用:传热学的知识应用于各种传热器件和系统,如换热器、蒸发器、冷却器等,为工程和科技应用提供了基础。

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硕士研究生《高等工程热力学与传热学》作业查阅相关资料,回答以下问题:1、一滴水滴到120 度和400 度的板上,哪个先干?试从传热学的角度分析?答:在大气压下发生沸腾换热时,上述两滴水的过热度分别是△t=tw - ts=20《和厶t=300 C ,由大容器饱和沸腾曲线,前者表面发生的是泡态沸腾, 后者发生膜态沸腾。

虽然前者传热温差小, 但其表面传热系数大,从而表面热流反而大于后者。

所以水滴滴在120C的铁板上先被烧干。

2、锅铲、汤勺、漏勺、铝锅等炊具的柄用木料制成,为什么?答:是因为木料是热的不良导体,以便在烹任过程中不烫手。

3、滚烫的砂锅放在湿地上易破裂。

为什么?答:这是因为砂锅是热的不良导体, 如果把烧得滚热的砂锅, 突然放到潮湿或冷的地方, 砂锅外壁的热就很快地被传掉,而内壁的热又一下子传不出来,外壁冷却很快的收缩,内壁却还很热,没什么收缩,加以陶瓷特别脆,所以往往裂开。

或者:烫砂锅放在湿地上时, 砂锅外壁迅速放热收缩而内壁温度降低慢, 砂锅内外收缩不均匀, 故易破裂。

4、往保温瓶灌开水时,不灌满能更好地保温。

为什么?答:因为未灌满时, 瓶口有一层空气, 是热的不良导体, 能更好地防止热量散失。

5、煮熟后滚烫的鸡蛋放入冷水中浸一会儿,容易剥壳。

为什么?答:因为滚烫的鸡蛋壳与蛋白遇冷会收缩, 但它们收缩的程度不一样, 从而使两者脱离。

6、用焊锡的铁壶烧水,壶烧不坏,若不装水,把它放在火上一会儿就烧坏了。

为什么?答:这是因为水的沸点在1标准大气压下是100C ,锡的熔点是232C , 装水烧时,只要水不干,壶的温度不会明显超过100 C ,达不到锡的熔点, 更达不到铁的熔点, 故壶烧不坏. 若不装水在火上烧, 不一会儿壶的温度就会达到锡的熔点, 焊锡熔化, 壶就烧坏了。

7、冬天水壶里的水烧开后,在离壶嘴一定距离才能看见“白气”,而紧靠壶嘴的地方看不见“白气”。

这是因为紧靠壶嘴的地方温度高,壶嘴出来的水蒸气不能液化,而距壶嘴一定距离的地方温度低;壶嘴出来的水蒸气放热液化成小水滴,即“白气”。

答:这是因为紧靠壶嘴的地方温度高, 壶嘴出来的水蒸气不能液化, 而距壶嘴一定距离的地方温度低;壶嘴出来的水蒸气放热液化成小水滴, 即“白气”。

8、某些表演者赤脚踩过炽热的木炭,从传热学角度解释为何不会烫伤?不会烫伤的基本条件是什么?答:因为热量的传递和温度的升高需要一个过程,而表演者赤脚接触炽热木炭的时间极短,因此在这个极短的时间内传递的温度有限,不足以达到令人烫伤的温度,所以不会烫伤。

基本条件: 表演者接触炽热木炭的时间必须极短,以至于在这段时间内所传递的热量不至于达到灼伤人的温度9、我们许多人都喜欢在冬天有暖暖阳光时晒被子,我们都会深有体会,冬天经过在白天太阳底下晒过的棉被,晚上盖起来会觉得很暖和,并且经过拍打以后,效果更加明显。

为什么?答:棉被经过晾晒以后,可使棉花的空隙里进入更多的空气。

而空气在狭小的棉絮空间里的热量传递方式主要是导热,由于空气的导热系数较小,具有良好的保温性能。

而经过拍打的棉被可以让更多的空气进入,因而效果更明显。

10、冬天,在相同的室外温度条件下,为什么有风比无风时感到更冷些?答:假定人体表面温度相同时,人体的散热在有风时相当于强制对流换热,而在无风时属自然对流换热(不考虑热辐射或假定辐射换热量相同时)。

而空气的强制对流换热强度要比自然对流强烈。

因而在有风时从人体带走的热量更多,所以感到更冷一些。

11、在冬季的晴天,白天和晚上空气温度相同,但白天感觉暖和,晚上却感觉冷。

为什么?答:白天和晚上人体向空气传递的热量相同,且均要向温度很低的太空辐射热量。

但白天和晚上的差别在于:白天可以吸收来自太阳的辐射能量,而晚上却不能。

因而晚上感觉会更冷一些。

12、夏季在维持20 C室内工作,穿单衣感到舒适,而冬季保持在22 C 的室内工作时,为什么必须穿绒衣才觉得舒服?答:首先,冬季和夏季的最大区别是室外温度不同。

夏季室外温度比室内温度高,因此通过墙壁的热量传递方向是由室外传向室内。

而冬季室外气温比室内气温低,通过墙壁的热量传递方向是由室内传向室外。

因此冬季和夏季墙壁内表面温度不同,夏季高而冬季低。

尽管冬季室内温度22 C比夏季略高20 C,但人体在冬季通过辐射与墙壁的散热比夏季高很多。

根据上题人体对冷暖的感受主要是散热量的原理,在冬季散热量大,因此要穿厚一些的绒衣。

13、我们国家北方深秋季节的清晨,树叶叶面上常常结霜,、为什么霜会结在树叶上表面?答:这是因为清晨,上表面朝向太空,下表面朝向地面。

而太空表面的温度低于摄氏零度,而地球表面温度一般在零度以上。

由于相对树叶下表面来说,其上表面需要向太空辐射更多的能量,所以树叶下表面温度较高,而上表面温度较低且可能低于零度,因而容易结霜。

14 、窗玻璃对红外线几乎不透明,但是隔着玻璃依然会被太阳晒到的发热?为什么?答:虽说窗玻璃对红外线不透明,但对可见光却是透明的,因而隔着玻璃晒太阳,太阳光可以穿过玻璃进入室内,而室内物体发出的红外线却被阻隔在窗内,因而房间内温度越来越高,因而感到暖和。

15、在寒冷的北方地区,现在建房越来越多的人开始采用多孔的空心砖。

为什么?答:在其他条件相同时,实心砖材料如红砖的导热系数约为0.5W/(m〃K)(35 °C),而多孔空心砖中充满着不动的空气,空气在纯导热(即忽略自然对流)时其导热系数很低,是很好的绝热材料。

16、冬天,在相同的室外温度条件下,为什么骑摩托车比步行感觉更冷?答:强制对流换热强度与流体壁面之间的相对速度有关,相对速度越大,对流换热越强。

与步行相比,骑摩托车时相对速度较大,对流换热强度大,因此人体会散失较多的热量从而感到更冷些。

皮手套和护膝,由于导热系数小且有一定厚度,增加了一层较大的导热热阻,使总传热热阻增大,从而可降低散热量,从而起到保护作用。

17、绿色住宅的一种节能方式(夏天少用空调冬天多用暖气)就是在其房屋前栽种几棵大型落叶乔木,尝试从传热学角度说明大树的作用。

答:夏天室内热负荷主要来自太阳辐射,如房屋前栽种几棵大树,枝叶繁茂会遮挡阳光,使房屋处于树荫下,可以凉快些,从而减少使用空调。

到了冬天,树叶落光,太阳光线可直射到房屋上,因而又可推迟使用暖气时间或少用暖气。

这样便可达到节能的目的。

18 、滚热的食物盛在砂锅里比在铝锅里不容易冷,为什么?答:这是由于陶瓷的砂锅比金属的铝锅传热慢,锅壁又比较厚,热不容易传出来。

19、冬天时,用手摸72 度的铁和600 度的木材感觉一样吗,为什么?请用传热学的知识解释答:一样,因为人手感觉到的冷暖实质是热量传递的快慢,而铁的导温系数远远大于木头的导温系数。

不同的温差和不同的导热系数产生相同的热流密度, 故导热效果相同。

20冬天,经过在白天太阳底下晒过的棉被,晚上盖起来为什么感到很暖和?并且经过拍打以后,为什么效果更加明显?答:棉被经过晾晒以后,可使棉花的空隙里进入更多的空气。

而空气在狭小的棉絮空间里的热量传递方式主要是导热,由于空气的导热系数较小,具有良好的保温性能。

而经过拍打的棉被可以让更多的空气进入,因而效果更明显。

21冬天,在相同的室外温度条件下,为什么有风比无风时感到更冷些?答:假定人体表面温度相同时,人体的散热在有风时相当于强制对流换热,而在无风时属自然对流换热(不考虑热辐射或假定辐射换热量相同时)。

而空气的强制对流换热强度要比自然对流强烈。

因而在有风时从人体带走的热量更多,所以感到更冷一些。

22夏季在维持20 C室内工作,穿单衣感到舒适,而冬季保持在22 C 的室内工作时,为什么必须穿绒衣才觉得舒服?答:首先,冬季和夏季的最大区别是室外温度不同。

夏季室外温度比室内温度高,因此通过墙壁的热量传递方向是由室外传向室内。

而冬季室外气温比室内气温低,通过墙壁的热量传递方向是由室内传向室外。

因此冬季和夏季墙壁内表面温度不同,夏季高而冬季低。

因此,尽管冬季室内温度22 C比夏季略高20 C,但人体在冬季通过辐射与墙壁的散热比夏季高很多。

根据上题人体对冷暖的感受主要是散热量的原理,在冬季散热量大,因此要穿厚一些的绒衣。

23利用同一冰箱储存相同的物质时,试问结霜的冰箱耗电量大还是未结霜的冰箱耗电量大?答:当其它条件相同时,冰箱的结霜相当于在冰箱蒸发器和冰箱冷冻室(或冷藏室)之间增加了一个附加热阻,因此,要达到相同的制冷室温度,必然要求蒸发器处于更低的温度。

所以,结霜的冰箱耗电量更大。

24有人将一碗热稀饭置于一盆凉水中进行冷却。

为使稀饭凉得更快一些,你认为他应该搅拌碗中的稀饭还是盆中的凉水?为什么?答:从稀饭到凉水是一个传热过程。

显然,稀饭和水的换热在不搅动时属自然对流。

而稀饭的换热比水要差。

因此要强化传热增加散热量,应该用搅拌的方式强化稀饭侧的传热。

25在寒冷的北方地区,建房用砖采用实心砖还是多孔的空心砖好?为什么?答:在其他条件相同时,实心砖材料如红砖的导热系数约为0.5W/(m K) (35C),而多孔空心砖中充满着不动的空气,空气在纯导热 (即忽略自然对流)时其导热系数很低,是很好的绝热材料。

因而用多孔空心砖好。

26电影《泰坦尼克号》里,男主人公杰克在海水里被冻死而女主人公罗丝却因躺在筏上而幸存下来。

试从传热学的观点解释这一现象。

答:杰克在海水里其身体与海水间由于自然对流交换热量,而罗丝在筏上其身体与空气之间产生自然对流。

在其他条件相同时,水的自然对流强度要远大于空气,因此杰克身体由于自然对流散失能量的速度比罗丝快得多。

因此杰克被冻死而罗丝却幸免于难。

27人造地球在卫星在返回地球表面时为何容易被烧毁?答:卫星在太空中正常运行时,其表面的热量传递方式主要依靠与太空及太阳等星体的辐射。

而在卫星返回地面的过程中,由于与大气层之间的摩擦,产生大量的热量,无法及时散失,因而易被烧毁。

28北方深秋季节的清晨,树叶叶面上常常结霜,试问树叶上、下表面的哪一面结霜?为什么?答:霜会结在树叶上的表面。

因为清晨,上表面朝向太空,下表面朝向地面。

而太空表面的温度低于摄氏零度,而地球表面温度一般在零度以上。

由于相对树叶下表面来说,其上表面需要向太空辐射更多的能量,所以树叶下表面温度较高,而上表面温度较低且可能低于零度,因而容易结霜。

29窗玻璃对红外线几乎不透明,但为什么隔着玻璃晒太阳却使人感到暖和?答:窗玻璃对红外线不透明,但对可见光却是透明的,因而隔着玻璃晒太阳,太阳光可以穿过玻璃进入室内,而室内物体发出的红外线却被阻隔在窗内,因而房间内温度越来越高,因而感到暖和。

30在太阳系中地球和火星距太阳的距离相差不大,但为什么火星表面温度昼夜变化却比地球要大得多?答:由于火星附近没有大气层,因而在白天,太阳辐射时火星表现温度很高,而在夜间,没有大气层的火星与温度接近于绝对零度的太空进行辐射换热,因而表面温度很低。

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