傳熱學(xué)現(xiàn)象解釋題.doc

1、如有幫助歡迎下載支持傳熱學(xué)現(xiàn)象解釋題1、夏季在維持 20的室內(nèi)工作，穿單衣感到舒適，而冬季在保持 23的室內(nèi)工作時(shí)，卻必須穿絨衣才覺得舒服。試從傳熱的觀點(diǎn)分析原因。答：首先，冬季和夏季的最大區(qū)別是室外溫度的不同。夏季室外溫度比室內(nèi)氣溫高， 因此通過墻壁的熱量傳遞方向是出室外傳向室內(nèi)。而冬季室外氣溫比室內(nèi)低，通過墻壁的熱量傳遞方向是由室內(nèi)傳向室外。因此冬季和夏季墻壁內(nèi)表面溫度不同，夏季高而冬季低。因此，盡管冬季室內(nèi)溫度 (23 ) 比夏季略高 (20 ) ，但人體在冬季通過輻射與墻壁的散熱比夏季高很多。 根據(jù)上題人體對(duì)冷感的感受主要是散熱量的原理，在冬季散熱量大，因此要穿厚一些的絨衣。2、冬天，

2、經(jīng)過在白天太陽底下曬過的棉被，晚上蓋起來感到很暖和，并且經(jīng)過拍打以后，效果更加明顯。試解釋原因。答：棉被經(jīng)過晾曬以后，可使棉花的空隙里進(jìn)人更多的空氣。而空氣在狹小的棉絮空間里的熱量傳遞方式主要是導(dǎo)熱，由于空氣的導(dǎo)熱系5數(shù)較小 (20 ，1.01325 10 Pa時(shí)，空氣導(dǎo)熱系數(shù)為 0.0259W/(mK)，具有良好的保溫性能。 而經(jīng)過拍打的棉被可以讓更多的空氣進(jìn)入，因而效果更明顯。3、在地球表面某實(shí)驗(yàn)室內(nèi)設(shè)計(jì)的自然對(duì)流換熱實(shí)驗(yàn)，到太空1如有幫助歡迎下載支持中是否仍然有效，為什么？答：該實(shí)驗(yàn)到太空中無法得到地面上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。因?yàn)樽匀粚?duì)流是由流體內(nèi)部的溫度差從而引起密度差并在重力的作用下引起的。在

3、太空中實(shí)驗(yàn)裝置格處于失重狀態(tài)，因而無法形成自然對(duì)流， 所以無法得到頂期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。4、在對(duì)流溫度差大小相同的條件下, 在夏季和冬季, 屋頂天花板內(nèi)表面的對(duì)流放熱系數(shù)是否相同?為什么 ?答：在夏季和冬季兩種情況下, 雖然它們的對(duì)流溫差相同, 但它們的內(nèi)表面的對(duì)流放熱系數(shù)卻不一定相等。原因: 在夏季 t f t w, 在冬季 t f t w, 即在夏季 , 溫度較高的水平壁面在上, 溫度較低的空氣在下, 自然對(duì)流不易產(chǎn)生 , 因此放熱系數(shù)較低. 反之 , 在冬季 , 溫度較低的水平壁面在上 , 而溫度較高的空氣在下, 自然對(duì)流運(yùn)動(dòng)較強(qiáng)烈, 因此 , 放熱系數(shù)較高。5、冬天，在相同的室外溫度條件下，

4、為什么有風(fēng)比無風(fēng)時(shí)感到更冷些？答：假定人體表面溫度相同時(shí)， 人體的散熱在有風(fēng)時(shí)相當(dāng)于強(qiáng)制對(duì)流換熱，而在無風(fēng)時(shí)屬自然對(duì)流換熱 （不考慮熱輻射或假定輻射換熱量相同時(shí)）。而空氣的強(qiáng)制對(duì)流換熱強(qiáng)度要比自然對(duì)流強(qiáng)烈。因而在有風(fēng)時(shí)從人體帶走的熱量更多，所以感到更冷一些2如有幫助歡迎下載支持6、試述沸騰換熱過程中熱量傳遞的途徑。答：半徑RRmin 的汽泡在核心處形成之后,隨著進(jìn)一步地的加熱 ,它的體積將不斷增大 ,此時(shí)的熱量是以導(dǎo)熱方式輸入 , 其途徑一是由汽泡周圍的過熱液體通過汽液界面輸入 , 另一是直接由汽泡下面的汽固界面輸入 ,由于液體的導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)大于蒸汽 ,故熱量傳遞的主要途徑為前者。 當(dāng)汽泡離開壁

5、面升入液體后 ,周圍過熱液體繼續(xù)對(duì)它進(jìn)行加熱,直到逸出液面 ,進(jìn)入蒸汽空間。7、 兩滴完全相同的水滴在大氣壓下分別滴在表面溫度為120和400的鐵板上，試問滴在哪塊板上的水滴先被燒干，為什么 ?答：在大氣壓下發(fā)生沸騰換熱時(shí)，上述兩水滴的過熱度分別是和，由大容器飽和沸騰曲線，前者表面發(fā)生的是核態(tài)沸騰，后者發(fā)生膜態(tài)沸騰。雖然前者傳熱溫差小，但其表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)大，從而表面熱流反而大于后者。所以水滴滴在120的鐵板上先被燒干。8、有臺(tái)放置于室外的冷庫(kù)，從減小冷庫(kù)冷量損失的角度出發(fā)，冷庫(kù)外殼顏色應(yīng)涂成深色還是淺色?答：要減少冷庫(kù)冷損，須盡可能少地吸收外界熱量，而盡可能多地向外釋放熱量。因此冷庫(kù)敗取較淺的顏

6、色， 從而使吸收的可見光能量較3如有幫助歡迎下載支持少，而向外發(fā)射的紅外線較多。9、利用同一冰箱儲(chǔ)存相同的物質(zhì)時(shí)， 試問結(jié)霜的冰箱耗電量大還是未結(jié)霜的冰箱耗電量大？答：當(dāng)其它條件相同時(shí)， 冰箱的結(jié)霜相當(dāng)于在冰箱蒸發(fā)器和冰箱冷凍室（或冷藏室）之間增加了一個(gè)附加熱阻，因此，要達(dá)到相同的制冷室溫度，必然要求蒸發(fā)器處于更低的溫度。所以，結(jié)霜的冰箱耗電量更大。10、有人將一碗熱稀飯置于一盆涼水中進(jìn)行冷卻。為使稀飯涼得更快一些， 你認(rèn)為他應(yīng)該攪拌碗中的稀飯還是盆中的涼水？為什么？答：從稀飯到?jīng)鏊且粋€(gè)傳熱過程。顯然，稀飯和水的換熱在不攪動(dòng)時(shí)屬自然對(duì)流。而稀飯的換熱比水要差。 因此要強(qiáng)化傳熱增加散熱量，應(yīng)該

7、用攪拌的方式強(qiáng)化稀飯側(cè)的傳熱。11、在寒冷的北方地區(qū)，建房用磚采用實(shí)心磚還是多孔的空心磚好？為什么？答：在其他條件相同時(shí)，實(shí)心磚材料如紅磚的導(dǎo)熱系數(shù)約為0.5W/（ mK）（35），而多孔空心磚中充滿著不動(dòng)的空氣，空氣在純導(dǎo)熱（即忽略自然對(duì)流）時(shí)其導(dǎo)熱系數(shù)很低，是很好的絕熱材料。因而用多孔空心磚好。12、電影泰坦尼克號(hào)里，男主人公杰克在海水里被凍死而女主人公羅絲卻因躺在筏上而幸存下來。試從傳熱學(xué)的觀點(diǎn)解釋這一現(xiàn)象。4如有幫助歡迎下載支持答：杰克在海水里其身體與海水間由于自然對(duì)流交換熱量，而羅絲在筏上其身體與空氣之間產(chǎn)生自然對(duì)流。在其他條件相同時(shí)， 水的自然對(duì)流強(qiáng)度要遠(yuǎn)大于空氣， 因此杰克身體由

8、于自然對(duì)流散失能量的速度比羅絲快得多。因此杰克被凍死而羅絲卻幸免于難。13、某樓房室內(nèi)是用白灰粉刷的 , 但即使在晴朗的白天 , 遠(yuǎn)眺該樓房的窗口時(shí) , 總覺得里面黑洞洞的 , 這是為什么 ?答：窗口相對(duì)于室內(nèi)面積來說較小, 當(dāng)射線 (可見光射線等 )從窗口進(jìn)入室內(nèi)時(shí)在室內(nèi)經(jīng)過多次反復(fù)吸收、反射, 只有極少的可見光射線從窗口反射出來 , 由于觀察點(diǎn)距離窗口很遠(yuǎn), 故從窗口反射出來的可見光到達(dá)觀察點(diǎn)的份額很小, 因而就很難反射到遠(yuǎn)眺人的眼里, 所以我們就覺得窗口里面黑洞洞的.14、人造地球在衛(wèi)星在返回地球表面時(shí)為何容易被燒毀？答：衛(wèi)星在太空中正常運(yùn)行時(shí)， 其表面的熱量傳遞方式主要依靠與太空及太陽

9、等星體的輻射。 而在衛(wèi)星返回地面的過程中， 由于與大氣層之間的摩擦，產(chǎn)生大量的熱量，無法及時(shí)散失，因而易被燒毀。15、北方深秋季節(jié)的清晨，樹葉葉面上常常結(jié)霜，試問樹葉上、下表面的哪一面結(jié)霜？為什么？答：霜會(huì)結(jié)在樹葉上的表面。因?yàn)榍宄?，上表面朝向太空，下表面朝向地面。而太空表面的溫度低于攝氏零度，而地球表面溫度一般在零度以上。由于相對(duì)樹葉下表面來說， 其上表面需要向太空輻射更多的能量，所以樹葉下表面溫度較高， 而上表面溫度較低且可能低于零度，因而容易結(jié)霜。5如有幫助歡迎下載支持16、窗玻璃對(duì)紅外線幾乎不透明，但為什么隔著玻璃曬太陽卻使人感到暖和？回答：窗玻璃對(duì)紅外線不透明，但對(duì)可見光卻是透明的，因而隔著玻璃曬太陽， 太陽光可以穿過玻璃進(jìn)入室內(nèi)，而室內(nèi)物體發(fā)出的紅外線卻被阻隔在窗內(nèi)，因而房間內(nèi)溫度越來越高，因而感到暖和。17、在太陽系中地球和火星距太陽的距離相差不大，但為什么火星表面溫度晝夜變化卻比地球要大得多？答：由于火星附近沒有大氣層，因而在白天，太陽輻射時(shí)火星表現(xiàn)溫度很高，而在夜間，沒有大氣層的火星與溫度接近于絕對(duì)零度的太空進(jìn)行輻射換熱，因而表面溫度很低。而地球附近由于大氣層（主要成份是 CO2 和水蒸氣）的輻射作用，夜間天空溫度比太空高，白天大氣層又會(huì)