传热学思考题答案-中国石油大学
传热学 第一章 思考题和习题
思 考 题1-1 试列举生活中热传导、对流传热和辐射传热的事例。
1-2 冬天，上午晒被子，晚上睡觉为什么还会感到暖和？1-3 通过实验测定夹层中流体的导热率时，应采用图1-6中哪一种装置？为什么？1-4 在思考题1-3中，流体为空气时导热率可用式（1-1）计算，式中t ∆为热、冷面的温度差，δ为空气夹层的厚度，Φ为通过空气夹层的热流量，A 为空气夹层的导热面积。
实践证明，t ∆不能太大，否则测得的热导率比真实的热导率大。
试分析其原因。
1-5 从传热的角度出发、采暖散热器的冷风机应放在什么高度最合适？1-6 从表1-1对流传热系数的大致范围，你可以得出哪些规律性的结论？1-7 多层热绝缘由铝箔和玻璃纤维纸、玻璃布、尼龙网等依次包扎而成，并且整个系统处在高真空下。
在20～300 K 的温度下它的热导率可低达)K m /(W 10)6.0(0.14⋅×−～,试分析其原因。
1-8 在深秋晴朗无风的夜晚，草地会披上一身白霜，可是气象台的天气报告却说清晨最低温度为2℃。
试解释这种现象。
但在阴天或有风的夜晚（其他条件不变），草地却不会披上白霜，为什么？1-9 在一有空调的房间内，夏天和冬天的室温均控制在20℃，但冬天得穿毛线衣，而夏天只需穿衬衫。
这是为什么？（提示：参考图1-8，先画出夏天和冬天墙壁传热的温度分布曲线，再解释这种现象。
） 1-10 饱和水蒸气管道外包保温材料，试分析三种传热方式怎样组成由水蒸气经管道壁和保温层到空气的传热过程，并画出热阻串并联图。
1-11 在思考题1-10中，管道外壁的温度近似等于饱和水蒸气的温度。
试用热阻分析解释这一现象。
1-12 某双层壁中的稳态温度分布如图1-7所示，问哪一层材料的热导率大？哪一层材料的导热热阻大？ 1-13 某传热过程的温度分布曲线如图1-8所示，试分别画出其在下列情况下的温度分布曲线：（1）0 / →λδ；（2）∞→ h 1；（3）∞→ h 2；（4）；∞→ h 1，∞→ h 2。
传热学思考题参考答案
传热学思考题参考答案第一章：1、用铝制水壶烧开水时，尽管炉火很旺，但水壶仍安然无恙。
而一旦壶内的水烧干后水壶很快就被烧坏。
试从传热学的观点分析这一现象。
答：当壶内有水时，可以对壶底进行很好的冷却（水对壶底的对流换热系数大），壶底的热量被很快传走而不至于温度升得很高；当没有水时，和壶底发生对流换热的是气体，因为气体发生对流换热的表面换热系数小，壶底的热量不能很快被传走，故此壶底升温很快，容易被烧坏。
2、什么是串联热阻叠加原则，它在什么前提下成立？以固体中的导热为例，试讨论有哪些情况可能使热量传递方向上不同截面的热流量不相等。
答：在一个串联的热量传递过程中，如果通过每个环节的热流量都相同，则各串联环节的总热阻等于各串联环节热阻的和。
例如：三块无限大平板叠加构成的平壁。
例如通过圆筒壁，对于各个传热环节的传热面积不相等，可能造成热量传递方向上不同截面的热流量不相等。
第二章：1、扩展表面中的导热问题可以按一维问题处理的条件是什么?有人认为,只要扩展表面细长,就可按一维问题处理,你同意这种观点吗?答：条件：（1）材料的导热系数，表面传热系数以及沿肋高方向的横截面积均各自为常数（2）肋片温度在垂直纸面方向（即长度方向）不发生变化，因此可取一个截面（即单位长度）来分析（3）表面上的换热热阻远远大于肋片中的导热热阻，因而在任一截面上肋片温度可认为是均匀的（4）肋片顶端可视为绝热。
并不是扩展表面细长就可以按一维问题处理，必须满足上述四个假设才可视为一维问题。
2、肋片高度增加引起两种效果:肋效率下降及散热表面积增加。
因而有人认为随着肋片高度的增加会出现一个临界高度，超过这个高度后，肋片导热热流量会下降，试分析该观点的正确性。
答：的确肋片高度增加会导致肋效率下降及散热表面积增加，但是总的导热量是增加的，只是增加的部分的效率有所减低，所以我们要选择经济的肋片高度。
第三章：1、由导热微分方程可知，非稳态导热只与热扩散率有关,而与导热系数无关。
中国石油大学 热力学与传热学在线第一阶段作业答案
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。
中国石油大学化工原理传热习题课及答案
传热习题课1． 有一套管换热器，用热水加热空气，内管为Φ34×2mm 的铜管，管内走空气，其流量为m 1kg/h ，比热为Cp 1,需要从20℃加热到50℃，热水走夹套，流量为m 2kg/h ，其比热为Cp 2，逆流操作，测得温度由100℃降到70℃，假设流体在管内和夹套流动为湍流流动，问（1） 在下列方程中，四个温差△t 1,△t 2,△t 3,△t 4是否相等，分别为多少，为什么？Q = m 1 Cp 1△t 1 = m 2 Cp 2△t 2 = KA △t= αA △t 4（2） 如果流动方式改为并流时，若要使得进出口温度不变，其平均温差各为多少？两种流动换热欲达到同样温度，哪一种流动方式需要的管子长？（3） 在传热过程中，水对壁的对流传热系数为α1，壁对空气的对流传热系数为α2，总传热系数为K ，问①α1 ,α2 ,K 的值是否相等，为什么？②若管内空气改为冷水，α1 ,α2 ,K 此时是否相等，为何？（4） 当空气流量增加到时2m 1，要达到同样加热温度，而且热水出口温度也不变，提出以下两种方案，你认为哪种可行，哪种较好？①管长增大一倍，②管子直径减小一倍。
解： ⑴ △t 1 =空气的出口温度-空气的进口温度=50℃-20℃=30℃ △t 2 =热水的出口温度-热水的进口温度=100℃-70℃=30℃△t 3 =△t m =（50-50）/ln(50/50)；△t m =（50+50）/2=50℃ △t 4=T 流体-T 壁 或△t 4= t 壁- t 流 由于K<体α，所以△t 3 >△t 4 ⑵ 逆流时，△t m =50℃并流时，△t m =（80-20）/ln(80/20) = 43.3℃由于 K 逆A 逆△t m 逆=m 1Cp 1(t 2-t 1)，K 并A 并△t m 并=m 1Cp 1(t 2-t 1) 所以 K 逆A 逆△t m 逆= K 并A 并△t m 并 其中，K 逆=K 并得1.16m A t A t ∆==∆并并m并逆逆逆L 50＝＝L 43.3⑶①α1为水的对流传热系数，大约103，α2为空气的对流传热系数大约10～100所以K ≈α2②若改为冷水，则α1≈α2，K ≈α2/2或，K ≈α1/2 ⑷①当空气的流量提高一倍时，1'12m m =，1'12u u =，根据4.08.0023.0r e ii P R d λα=，8.08.0Re u ∝∝α，所以74.12)/(/8.08.0''===u u i i αα，所以74.1//''==i i o o K K αα15.1222//)()(2.08.0'''''121121'====⇒∆∆=--ααππm m l l t dl K t dl K t t C m t t C m m o m o p p管长不需要加大一倍，只需要加长15%即可，这个方案较方便。
传热学思考题答案中国石油大学
第二章
2.1 什么是傅里叶导热定律？它的意义是什么？
答：傅里叶定律是指在任意时刻，各向同性连续介质内任意位置处的热流密度
在数值上与该点的温度梯度成正比，但方向相反。意义：揭示了导热热流与局
部温度梯度之间的内在关系。
2.2 傅里叶定律中没有时间项，能否用来计算非稳态导热过程中的导热量？
答: 能，傅里叶定律是导热的基本定律，是分析导热问题的理论基础。非稳
而内部由于热阻很小而温度趋于均匀，以至于不需要关心温度在空间的分布，
温度只是时间的函数，数学描述上由偏微分方程转化为常微分方程、大大降低
了求解难度。
20、要改善热电偶的温度响应特性，即最大限度降低热电偶的时间常数 =
，形状上要降低体面比，要选择热容小的材料，要强化热电偶表面的对流
ℎ
换热。
2-15 空心砖好，因为空心砖内部充满空气，而空气的导热系数相对较小，热阻
较大，空心砖导热性较之实心砖差，同一条件下空心砖的房间的散热量小，保
温性好。
2-16 棉被中棉絮的中充斥着空气，空气导热系数小，所以棉絮中的热量不容易
散发出来，拍打过后，棉絮更加蓬松，空气增多，故效果更好。
2-17 导热系数是从傅里叶定律定义出来的一个物性量，它反映了物质的导热性
料。
2.4 什么是保温材料?选择和安装时应注意哪些问题。
答：导热系数小的非金属材料在保温隔热、保冷工程中应用广泛，这类材料
被称为保温材料或隔热材料。工程上对保温材料的要求是高效、耐温、易得和
廉价，选择是应注意保温材料的导热系数不大于 0.12w/(m*k)，使用时材料吸
水后会使性能下降，导热系数增加，因此使用时应注意防水。
态导热过程的求解需要导热微分方程，而导热微分方程是在傅里叶定律的基础
《传热学》课后习题答案-第一章
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：，其中，－热流密度；－导热系数；－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：，其中，－热流密度；－表面传热系数；－固体表面温度；－流体的温度。
③ 斯忒藩－玻耳兹曼定律：，其中，－热流密度；－斯忒藩－玻耳兹曼常数；－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/(m 2.K)；③ 传热系数的单位是：W/(m 2.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。
传热学课后答案(完整版)
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 λ—— 与地面的导热量 f Q ——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。
（T T 〉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。
（T T 〈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．t R R A λλ=⇒ 1t R R A λλ==2218.331012m --=⨯11．q t λσ=∆ const λ=→直线 const λ≠ 而为λλ=（t ）时→曲线 12、略13．解：1211t q h h σλ∆=++＝18(10)45.9210.361870.61124--=++2W m111()f w q h t t =-⇒ 11137.541817.5787w f q t t h =-=-=℃ 222()w f q h t t =-⇒ 22237.54109.7124w f q t t h =+=-+=-℃ 45.92 2.83385.73q A W φ=⨯=⨯⨯= 14. 解：40.27.407104532t K R W A HL λσσλλ-====⨯⨯⨯30.24.4441045t R λσλ-===⨯2m K W • 3232851501030.44.44410t KW q m R λ--∆-==⨯=⨯ 3428515010182.37.40710t t KW R λφ--∆-==⨯=⨯ 15．()i w f q h t h t t =∆=-⇒i w f qt t h=+51108515573=+=℃0.05 2.551102006.7i Aq d lq W φππ===⨯⨯=16.解：12441.2 1.2()()100100w w t t q c ⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦44227350273203.96()()139.2100100W m ++⎡⎤=⨯-=⎢⎥⎣⎦12''441.21.2()()100100w w t t qc ⎡⎤=-⎢⎥⎢⎥⎣⎦442273200273203.96()()1690.3100100W m ++⎡⎤=⨯-=⎢⎥⎣⎦'21.2 1.2 1.21690.3139.21551.1Wq q q m ∆=-=-=17．已知：224A m =、215000()Wh m K =•、2285()Wh m K =•、145t =℃2500t =℃、'2285()Wk h m K ==•、1mm σ=、398λ=()W m K •求：k 、φ、∆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：12111k h h σλ=++＝3183.5611101500039085-=⨯++2()W m k • 383.5624(50045)10912.5kA t KW φ-=∆=⨯⨯-⨯= 若k ≈2h'100k k k -∆=⨯％8583.561.7283.56-==％ 因为：1211h h ，21h σλ 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。
张靖周传热学中国石油大学
∂T ∂T ∂T dxdy ΔU = mc p = ρ dxdyc p = ρcp ∂τ ∂τ ∂τ
2 2 ⎛ ⎛ ∂T ⎞ ∂T ∂T ∂ T ∂ T ⎜ ρc p ⎜ ⎜ ∂τ + u ∂x + v ∂y ⎟ ⎟ = λ ⎜ ∂x 2 + λ ∂y 2 ⎝ ⎠ ⎝
dU Φ ′ + Φ ′′ = + Wnet dτ
[外界导入微元体的热流量]+ [工质进出带入的热流量] = [热力学能的增量] + [对外作的净功]
Φ 'x
1、以导热方式进出微元体的净能量：
∂ 2T ∂ 2T Φ ′ = λ 2 dxdy + λ 2 dydx ∂x ∂y
Φ ' 'x
2、以对流方式进出微元体的净能量：
1 2 1 2 Φ ′′ = min (h + u + gz )in − mout (h + u + gz )out 2 2
1 2 1 2 Φ ′′ = min (h + u + gz )in − mout (h + u + gz )out 2 2
流体不可压缩 (2) 忽略流体作功
一般工程问题流速低
(5) 流体的热物理性质： 热导率 λ [ W (m⋅ C)] o c [ J (kg ⋅ C)] 比热容
o
3 ρ [ kg m ] 密度
2 η [ N ⋅ s m ] 动力粘度
运动粘度 ν = η ρ [m 2 s]
体胀系数 β [1 K ]
1 ⎛ ∂v ⎞ 1 ⎛ ∂ρ ⎞ β = ⎜ ⎟ =− ⎜ ⎟ ρ ⎝ ∂T ⎠ p v ⎝ ∂T ⎠ p
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2.14 冬天新建的居民楼比旧楼房感觉更冷为什么?
答：新建的楼房，墙体中含有较多的水分，导热系数较大，导热能力较强。
2-15 空心砖好，因为空心砖内部充满空气，而空气的导热系数相对较小，热阻
较大，空心砖导热性较之实心砖差，同一条件下空心砖的房间的散热量小，保
温性好。
2-16 棉被中棉絮的中充斥着空气，空气导热系数小，所以棉絮中的热量不容易
������ Δ������，可见ϕ 或 q与λ、δ、A 和 Δt之间的关系，当壁厚，壁温及壁的性质确定时，
������
热流量或热流密度为常数
2 曲线向下弯曲，说明 b＜0，所以������随壁温增加而减小。
3 稳态。根据傅里叶定律，在没有内热源的情况下，及时导热系数随温度变化，
通过平壁的热流密度仍然为常数，通过变物性平壁的的热流密度仍可以按导热
一种经常遇到的恒热流边界：������|������ = 常数
第三类边界条件:规定边界上的换热状况：−������
������������ ������������
|������
=
ℎ(������|������
−
������������ )
2.10 能否将三类边界条件转换成统一的表达式，什么情况下第三类能转换成第
态导热过程的求解需要导热微分方程，而导热微分方程是在傅里叶定律的基础
上推到得到。
2.3 举例说明影响导热系数的因素有哪些？
答： 导热系数与物质的种类、物态、、结构、温度、压力等诸多因素有关。
如：对于同一物质，导热系数固态>液态>气态；金属的导热系数又大于其合金；
有些材料导热系数还与方向有关，如木材，石墨，这类材料被称为各向异性材
2.7 具体导热问题完整的数学描述应当包括哪些内容？
答:应包括反应导热问题共性的导热微分方程和体现具体问题特性或个性的定
解条件。
2.8 何谓导热问题的单值性条件？它包括哪些内容？
答：对一般导热问题单值性条件包括：几何条件、物理条件、初始条件、边
界条件。
2.9 试分别用数学语言及传热学术语说明导热问题的三种类型边界条件。
13、略
14、管道外表面温度低于零度，附近水汽凝华结为霜。说明其保温性能差，管 中低温介质冷量散失。
15、物体的温度随时间发生明显变化，称为非稳态导热。以平壁为例，平壁刚 刚投入流体中时，由于流体和壁面间的传热温差最大，热流量立即达到最大值， 此时温度分布曲线最陡；随着壁面温度的升高，热流量逐渐减小最终趋于零， 温度分布曲线逐渐平缓。
第一章
1. 试说明热传导、热对流和热辐射三种热传递方式之间的区别和联系。
答：区别：热传导是指物体各部分之间不发生相对位移时，依靠分子、原子及 自由电子等微观粒子的热运动而传递热量过程；热对流是指流体中温度不同的 各部分发生相互混合的宏观运动而引起的热量传递现象；热辐射是指物体由于 自身温度（热）的原因而发出辐射能的现象。热传导和热辐射都是物体的固有 属性，但热对流过程与外界环境有关，不是物体的固有属性。
一类边界条件？
答：不会做。
2.11
二维无内热源稳态导热微分方程为;����������������������������������� ������������������
= ������并无导热系数，因此有人
说该导热物体内温度的分布与导热系数无关，你认为呢？
答：由傅里叶定律可知物体内温度分布梯度，傅里叶定律与导热系数有关。
2.12 一维无限大平壁稳态导热问题，两侧给出第二类边界条件能否求温度分布?
两侧面边界条件哪些组合可以求得温度场确定结果？
答：见例 2-2
2.13 为什么导电性能好的金属导热性能也好？
答：纯金属中热量传递主要是自由电子的迁移与金属导热的机理相同。
温度高于流体温度。
10 结霜的房屋保温性能好。不结霜的房屋说明房屋内的热量通过房顶导热散失
掉了，导致霜的融化，故结霜房屋保温性能好。
11 冰箱制冷机将具有较低温度的被冷却物体的热量转移给环境介质从而获得冷
量，如果冰箱结霜，那么总热阻增大，能耗增大。
12、增大总热阻。以双层玻璃为例，当夹层空气只起导热作用时，传热过程有 热空气与内层玻璃内表面对流传热、内层玻璃导热、空气层导热、外层玻璃导 热以及外层玻璃外表面与室外空气对流传热五个环节；对单层玻璃，只有热空 气与玻璃内表面对流传热、玻璃导热和玻璃外表面与室外空气对流传热三个环 节。双层玻璃的热阻显著增大，保温性能显著提高。
2.5 推导导热微分方程时依据的原理和定律是什么？
答: 依据能量守恒原理推导，基本定律傅里叶导热定律。
对于选择的微元体由控制容积的能量守恒定律：进入控制容积的总热流
量+控制容积内热源的生成热-离开控制容积的总流量=控制容积内热力学能的增
加。
2.6 说明直角坐标系下的导热微分方程的适用条件
答：适用于满足傅里叶定律的一切导热过程。
联系：三种传递方式都有热量的转移过程。
2.试举例出生活中热传导，对流传热，辐射传热的实例。
答：热传导：将金属棒的一端伸入火炉中烧，另一端用手拿着，过了一会儿手 就感到热；冬天用手触摸木制门上的铁把手，会感到凉，是由于作为高温物体 的手将热量传递给了低温物体的铁把手的缘故。
对流传热：热量由人体表面的散失；暖气表面和空气的热交换；热水在管内与 管壁的换热；钻井液、油井产液等在管内或管外与管壁的换热。
料。
2.4 什么是保温材料?选择和安装时应注意哪些问题。
答：导热系数小的非金属材料在保温隔热、保冷工程中应用广泛，这类材料
被称为保温材料或隔热材料。工程上对保温材料的要求是高效、耐温、易得和
廉价，选择是应注意保温材料的导热系数不大于 0.12w/(m*k)，使用时材料吸
水后会使性能下降，导热系数增加，因此使用时应注意防水。
系数为常数时的公式进行计算，这可以说明平壁内导热为稳态。
4 右边平壁斜率明显大于左边平壁，故右边平壁导热性能更好，所以������1＞������2 5 b＞0 使曲线上凸，b＜0 使平壁下凹，图见课本 40 页。
6 圆柱两头有温差，中间形成热流；圆柱有多层，分析其径向传热时
7略
8略
9 测量值比实际值偏高。壁温高于流体温度，套管相当于一个肋板，故肋片上
关键：一方面两层瓶胆之间是真空，消除了对流传热；另一方面，瓶胆上涂有 银粉，减小发射率，使热辐射减弱。
10.有两个外形相同的保温杯 A 和 B，注入同样温度，同样体积的热水后不久， 在 A 杯的外表面就可以感到热，而 B 杯则感觉不到温度的变化，试问哪个保温 杯的保温效果好？
答:B 杯保温效果好。A 杯外表面感到热说明杯中热水的热能更快地传递到外表 面，进而通过对流传热散失到空气中，A 杯热水温度下降更快。
18、Bi 数是物体内外热阻之比的相对值。Bi 趋近于 0 时说明传热热阻主要在边 界，内部温度趋于均匀，可以用集总参数法进行分析求解；Bi 趋向于无穷大时， 说明传热热阻主要在内部，可以近似认为壁温就是流体温度。认为 Bi 趋向于 0 代表绝热工况是不正确的，该工况是指边界热阻相对于内部热阻较大，而绝热 工况下边界热阻无限大。
数反映的是非稳态导热过程的特征。
第三章
1 常物性、无内热源平壁稳态导热公式为φ = −λA ������������ = ������������ ������������1−������������2 = ������������ Δ������和q =
������������
������
������
6.冬天，在同样的气温下，为什么有风是比无风时感到寒冷？
答： 冬天，人体的温度要高于周围环境温度，在人体表面与空气间存在对流传 热，热能散失，因此会感觉到冷，但有风时的表面传热系数要比无风时大，因 此热量散失得越快，因此有风是比无风时感到寒冷。
7.在有空调的房间内，夏天和冬天的室温均控制在 20 度，为什么夏天只需穿 衬衫，但冬天穿衬衫会觉得冷呢？
散发出来，拍打过后，棉絮更加蓬松，空气增多，故效果更好。
2-17 导热系数是从傅里叶定律定义出来的一个物性量，它反映了物质的导热性
能；热扩散系数是从导热微分方程从定义出来的一个物性量，它反映了物质的
热量扩散性能，也就是热流在物体内的渗流的快慢程度，两者的差异在于前者
是导热过程的静态特性量，而或者则是导热过程的动态特征量，因而热扩散系
11.试分析室内暖气片的散热过程中有哪些热量传递环节和方式？以暖气片管 内内走热水为例。
答：有热水与暖气片内壁的对流传热，内壁到外壁的热传导，外壁到室内空气 的对流传热，以及暖气片外表面与墙壁等之间的辐射传热。
12：请从传热学的角度分析冬天的采暖器和夏天的空调器应该放在室内什么位 置最合适？
答：冬天的采暖器应该放在低处，而夏天的空调器则应该放在室内的高处。冬 天室内空气较低温，采暖器加热低处的冷空气，使空气密度减小而上升，四周 的冷空气聚集到暖气周围受热再上升；夏天室内空气较高温，空调器放在高处 冷却空气，使空气密度增大而下沉，周围热空气补充到空调周围，冷却后下沉。 利用空气密度差异引起空气的运动，可以增大表面传热系数，加快对流传热过 程。
9.在保温瓶中，热量有热水经过双层瓶胆传到瓶外的空气及环境，试分析此传 热过程包涵哪些传热的基本方式和过程，并判断暖瓶保温的关键在哪里？
答：热水以对流传热的方式将热量传给瓶胆内壁，以导热的方式将热量传到壁 面的另一侧，因为两层瓶胆之间是真空，不存在对流传热，第一层瓶胆的外壁 以辐射传热的方式传给第二层瓶胆的内壁，再以导热的方式将热量传到壁面的 另一侧，最后另一侧壁面以对流传热的方式将热量传给瓶外的空气及环境，另 外，热水由于温度很高，对外也存在热辐射。
答：.导热系数：W/(m·K)，表面传热系数: W/(m2·K)，传热系数: W/(m2·K).