安全工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)復(fù)習(xí)題

1、黑科技安全工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)復(fù)習(xí)題填空.工程熱力學(xué)是從工程應(yīng)用的角度研究熱能和機(jī)械能的轉(zhuǎn)換規(guī)律和工質(zhì)的性質(zhì)，找出能量利用 經(jīng)濟(jì)性的最有效途徑。.包括熱源、冷源和功的接受裝置在內(nèi)的整套蒸汽動力裝置屬于孤立系統(tǒng)。.實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)靜態(tài)過程的充分和必要條件是過程進(jìn)行的時間比弛豫時間大的多.如下列圖所示，一剛性容器被分成兩部分。外界環(huán)境壓力為0.1MPa,壓力表B的讀數(shù)為40kPa,真空計C的讀數(shù)30 kPa,則容器兩部分內(nèi)氣體絕對壓力Pi=(30 ), P2=( 70 )。以kPa表示4題圖2對剛性容器內(nèi)的水做功，使其在.由兩個過程：1對剛性容器內(nèi)的水加熱，使其在恒溫下蒸發(fā)。恒溫下蒸發(fā)。這兩個過程， 1過程可

2、以是可逆的。 19199.穩(wěn)th流動能重萬程的表達(dá)式 q h cws或qh2h1一(c；c1)ws；應(yīng)用于鍋爐22時的表達(dá)式為q=h2-h1。.某熱機(jī)中工質(zhì)先從 T1=1000K的熱源吸熱 150 kJ/kg,再從T2=1500K的熱源吸熱 450 kJ/kg，向T3=500K的熱源放熱360 kJ/kg ,該循環(huán)能能、不能實(shí)現(xiàn)；是不可逆可逆、不可逆循環(huán)。.某地區(qū)當(dāng)?shù)氐囊羲贋?00m/s,空氣的流速為 20m/s,則當(dāng)?shù)氐鸟R赫數(shù) Ma等于0.05，該地區(qū)空氣流動為亞音速流動亞音速流動、超音速流動、臨界流動。.黑體輻射能量按波長分布服從普朗克定律定律，按空間分布服從蘭貝特定律定律，輻射力大 小由

3、斯蒂芬-波爾茲曼定律定律確定。T2/T1 T2；.工作在高溫?zé)嵩?T1和T2之間的逆向卡諾循環(huán)，用于制冷時的性能系數(shù)可表示為用于供暖時的性能系數(shù)可表示為T1/一T2。用狀態(tài)參數(shù)T1和T2表示11題圖如上圖所示空腔內(nèi)輻射換熱系統(tǒng)，則X1,2 1，X2,101。0、1、01.影響膜狀凝結(jié)換熱的主要因素是蒸汽流速和蒸汽中不凝結(jié)氣體的含量.假設(shè)所有落在物體上的輻射能全部被該物體吸收，則這一類物體叫做黑體或絕對黑體，如果全部 TOC o 1-5 h z 被反射，則這一類物體被叫做白體或絕對白體。.一黑體溫度為1000K，則該黑體的輻射力為5.669 X 104W/rn 。.某氣輪機(jī)的噴管入口處蒸汽的比烙

4、h1=2780 kJ/kg ,出口處的比烙 h2=2340 kJ/kg ,不考慮蒸汽的入口流速，則蒸汽的出口流速為938.1m/s。.單位質(zhì)量的工質(zhì)流入膨脹閥時的比烙為438 kJ/kg，那么離開膨脹閥時工質(zhì)的比烙為438 kJ/kg 。.肋片效率是實(shí)際肋片的換熱量/整個肋片壁面的溫度等于肋根溫度時的換熱量。18.黑體輻射的角系數(shù)具有三個性質(zhì)，它們是:1相對性，數(shù)學(xué)表達(dá)式為 AX1,2n2完整性，數(shù)學(xué)表達(dá)式為X” 1;i 1A2X2;n3可加性，數(shù)學(xué)表達(dá)式為X1,2 X12i 119 .傳熱學(xué)就是研究由溫差引起的熱能傳遞規(guī)律的科學(xué)。20.穩(wěn)定運(yùn)行中的蒸汽鍋爐屬于 開口系統(tǒng)。21.某油船蒸汽鍋爐

5、的表壓力為1.3Mpa,冷凝器的真空度為 0.094Mpa,當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?0.1Mpa。則鍋爐的絕對壓力為1.4Mpa，冷凝器的絕對壓力為0.006Mpa。以Mpa表示.有一封閉系統(tǒng)沿過程 a從狀態(tài)1變化到狀態(tài)2,然后又分別沿過程 b、c又回到狀態(tài)1。這些過程中的Q和W列于下表中，試按熱力學(xué)第一定律填寫表中空白處的數(shù)值。過程QWa1一 215W=2b2一 1-85c2 一 1Q=-310.在溫度為T1的高溫?zé)嵩春蜏囟葹?T2的低溫?zé)嵩粗g工作的熱機(jī)循環(huán)，以卡諾循環(huán)熱效率為最高。.有一 n級壓縮機(jī)，要使該壓縮機(jī)所消耗的機(jī)械功到達(dá)最小值，則應(yīng)使 每級的增壓比均相等 。.熱傳遞的三種基本方式：熱傳

6、導(dǎo)、熱對流、熱輻射。.將尺寸一樣的銅棒和橡木棒插入沸水中，持銅棒的手已感到很燙，而持橡木棒的手還沒有感到溫度上升，原因是導(dǎo)溫系數(shù)大的物體，各處溫度能較快地趨于均勻一致或銅棒比木棒的導(dǎo)溫系數(shù)大。.流體受加熱或冷卻引起的自然對流換熱與由溫度差異所形成的浮升力有關(guān)。.絕熱系與外界沒有熱量的交換。.參看下列圖，答復(fù)下列問題:第30題圖1+2是閉口系系統(tǒng)，1+2+3+4是孤立系系統(tǒng)。.系統(tǒng)恢復(fù)平衡所需的時間稱為弛豫時間。實(shí)際過程的不可逆因素有(耗散效應(yīng) 卜有限溫差下的熱傳遞、自由膨脹、不同工質(zhì)的混合。.相對濕度值越小，說明濕空氣繼續(xù)吸水的能力越強(qiáng)。.水蒸氣汽化過程的 p-v圖中2線是指飽和水線、飽和蒸汽

7、線。.漸縮噴管出口的流速最大只能和當(dāng)?shù)匾羲傧嗟?。.穩(wěn)態(tài)傳熱過程是指物體中各點(diǎn)溫度不隨時間而變化的熱量傳遞過程。. 一傳熱過程的熱阻為0.035K/W,溫差為70 C,則其熱流量為2KW.已知一平壁厚 0.02m,熱阻為0.02m2.K/W,其導(dǎo)熱系數(shù)為1W/m.K.發(fā)電機(jī)水冷、空冷兩種方式，水冷方式的冷卻效果好。.冬天用手分別觸摸同一環(huán)境中的木塊和鐵塊，感到鐵塊很涼，這是因?yàn)橐驗(yàn)殍F塊的導(dǎo)溫系數(shù)比木塊大 .大容器沸騰曲線分為自然對流、核態(tài)沸騰 、過渡沸騰、膜態(tài)沸騰四個區(qū)段。二簡答題.簡述卡諾定理？答：在相同溫度的高溫?zé)嵩春拖嗤瑴囟鹊牡蜏責(zé)嵩粗g工作的一切可逆循環(huán)，其熱效率都相等，與采用哪 一種

8、工質(zhì)無關(guān)。在相同溫度的高溫?zé)嵩春拖嗤瑴囟鹊牡蜏責(zé)嵩粗g工作的一切不可逆循環(huán)，其熱效率必小于可逆循環(huán)。.壓氣機(jī)增壓比過高時為什么采用多級壓縮、中間冷卻方式？答：采用多級壓縮中間冷卻，有如下好處：1可降低壓縮終溫；2壓氣機(jī)消耗功率減小。.在P V圖上表示出既膨脹、又吸熱、又降溫這個過程？.簡述實(shí)現(xiàn)輻射傳熱的強(qiáng)化的幾種途徑？答：1外表改性處理1、外表粗糙化2、外表氧化3、外表涂料(2)添加固體顆粒 循環(huán)流化床、流化床反應(yīng)器、流化干燥3使用廣譜選擇性涂料 吸收短波，長波只有微弱的發(fā)射性能.簡述蒸汽凝結(jié)換熱中珠狀凝結(jié)是怎么形成的？目前常用的使壁面形成珠狀凝結(jié)的一種方法是什么？答：當(dāng)冷凝液體不能濕潤冷卻壁

9、面時，它就在冷外表上形成小液滴，飽和蒸汽在這些液滴上凝結(jié)，使液滴形成半徑越來越大的液珠。當(dāng)液珠的重力大于其對壁面的附著力時，液珠便脫離凝結(jié)核心而沿壁面滾下。這些滾下的液珠沖掉了沿途所有的液滴，于是蒸汽又在這些裸露的冷壁面上重新在凝結(jié)核心處形成小液滴，這稱之為珠狀凝結(jié)。一種方法是，將壁面進(jìn)行改性處理，使之成為非濕潤外表。.冬季利用玻璃窖培植蔬菜的道理何在？答：普通的玻璃很容易讓波長小于2um的熱射線通過，因此它可以把照射到它上面的大部分太陽能透射過去。然而，這種玻璃對于 3或4um以上的長波輻射基本上是不透明的。由于玻璃窖內(nèi)的物體所發(fā)出的低溫 輻射實(shí)際上全是這種長波輻射，所以它們?nèi)匀槐蛔柚乖诓Ａ?/p>

10、窖內(nèi)。這樣，鑒于玻璃允許進(jìn)來的輻射壁出去的多，因而玻璃窖內(nèi)就產(chǎn)生了溫室效應(yīng)，即溫度比較高，適合 培植蔬菜。.提高循環(huán)熱效率的基本途徑？答：1對于卡諾循環(huán)，無論使用什么工質(zhì)，也不管可逆熱機(jī)的結(jié)構(gòu)形式，提高熱源的熱力學(xué)溫度和降低 冷源的熱力學(xué)溫度，均可提高循環(huán)熱效率。2對于不可逆熱機(jī)，應(yīng)盡量防止其實(shí)際循環(huán)中所包含的不可逆因素，即減少循環(huán)的不可逆性，使其 熱效率接近相同熱源條件下卡諾循環(huán)的熱效率。.鋼錠在爐中加熱時，隨著溫度的升高，鋼錠的顏色發(fā)生由黑-暗紅-紅-橙黃-白的變化，為什么？ 答：由維恩位移定律可知，對應(yīng)于最大單色輻射力的波長與該黑體熱力學(xué)溫度成反比，黑體在不同溫度 下的單色輻射力的最高峰

11、是隨著溫度增高而移向波長較短的一邊。所以鋼錠會出現(xiàn)這種現(xiàn)象。.假設(shè)室內(nèi)的溫度在夏季和冬季都保持在20C,那么在夏季和冬季人在室內(nèi)所穿的衣服能否一樣？試從傳熱的觀點(diǎn)分析其原因？冬季掛上窗簾布后頓覺暖和，原因又何在？答：穿的衣服不能一樣。雖然夏季和冬季室內(nèi)的溫度都在20度，但是室外的溫度是不一樣的，夏季高，冬季低，這樣室外的溫度和室內(nèi)的溫度就形成了溫度差，進(jìn)而就有了熱傳遞，夏季室外比室內(nèi)高，則熱量向室外傳遞，冬季則相反，所以所穿的衣服不能一樣。掛上窗簾，相當(dāng)于多加了一層熱阻，所以感覺暖和。.影響對流換熱的主要因素有哪些？答：1流體流動產(chǎn)生的原因；2流體有無相變發(fā)生；3流體流動狀態(tài)的影響；4流體物理

12、性質(zhì)的 影響；5放熱面幾何因素的影響；6流體流動速度的影響。.簡述蒸汽凝結(jié)換熱中膜狀凝結(jié)是怎么形成的？其中，什么影響了熱量傳遞的效果？答：如果冷凝體能很好的濕潤壁面，就會沿整個壁面凝成一層膜， 并且在重力作用下流動， 稱為膜狀凝結(jié)。凝結(jié)放出的汽化潛熱必須通過液膜。因此，液膜厚度直接影響了熱量傳遞。.近年來地球環(huán)境溫度逐年上升，形成了所謂的“溫室效應(yīng)” 。你認(rèn)為“溫室效應(yīng)”的產(chǎn)生和現(xiàn)代工業(yè)生活方式的發(fā)展有什么聯(lián)系？答：氣體發(fā)射輻射和吸收輻射對波長具有強(qiáng)烈的選擇性，其中二氧化碳和水蒸汽的光帶主要有三個，且 這三個光帶范圍位于紅外光帶，屬于長波。地球上的物體大部分都發(fā)射長波，在現(xiàn)代工業(yè)生活方式中，二

13、 氧化碳和水蒸汽的含量越來越高，吸收地球上物體發(fā)射出來的長波。這部分別吸收的電磁波，又被二氧化碳和水蒸汽發(fā)射到地球上，再加上太陽輻射的短波，導(dǎo)致地球溫度約來越高，就出現(xiàn)了溫室效應(yīng)。13、飽和濕蒸氣與飽和濕空氣的區(qū)別？答：二者差異有二，其一，濕蒸氣是一種化學(xué)成分 HaO構(gòu)成的，而飽和濕空氣是空氣和水蒸氣多種化學(xué)成分構(gòu)成的；其二，飽和濕蒸氣是飽和液體水和干飽和蒸汽的混合物，其中水和蒸汽都是飽和的；飽和濕空氣雖是干空氣和水蒸氣的混合物，其中水蒸氣是飽和的，但空氣遠(yuǎn)未到達(dá)飽和。14、過熱水蒸氣與過冷水的區(qū)別？答：(1)過熱水蒸氣是水蒸氣所處的溫度高于水蒸氣壓力所對應(yīng)的飽和溫度時的水蒸氣；(2)過冷水是

14、水所處溫度低于水具有的壓力所對應(yīng)的飽和溫度時的水。15、對流換熱的概念和特點(diǎn)？答：指流動的流體與固體壁面之間直接接觸，當(dāng)兩者溫度不同時發(fā)生的熱量傳遞現(xiàn)象。1對流換熱與熱對流不同，既有熱對流，也有導(dǎo)熱；不是基本傳熱方式；2導(dǎo)熱與熱對流同時存在的復(fù)雜熱傳遞過程；3必須有直接接觸流體與壁面和宏觀運(yùn)動；也必須有溫差。16、等溫面與等溫線的特點(diǎn)有哪些？答：1溫度不同的等溫面或等溫線不相交；2在連續(xù)的溫度場中，等溫面或等溫線或者在物體中構(gòu)成封閉的曲面或曲線，或者終止于物體的邊界，不可能在物體中中斷；3沿等溫線 面無熱量傳遞；4等溫線的疏密可直觀反應(yīng)不同區(qū)域溫度梯度的相對大小。17、解釋水蒸氣的定壓汽化過程

15、 p-v圖上的1點(diǎn)、2線、3區(qū)、5態(tài)？答：一點(diǎn)：臨界點(diǎn)。兩線：上、下界限線。三區(qū)：液相區(qū)、汽液兩相共存區(qū)、汽相區(qū)。五態(tài)：未飽和水、飽和水、濕飽和蒸汽、干飽和蒸汽、過熱蒸汽。18、何為濕空氣的露點(diǎn)溫度；為什么濕潤的夏天水管上常出現(xiàn)水珠？答：濕空氣中水蒸氣的分壓力所對應(yīng)的飽和溫度成為濕空氣的露點(diǎn)溫度，簡稱露點(diǎn)。濕潤的夏天，水房中水管的溫度比較低，低于水房空氣中水蒸氣所對應(yīng)的露點(diǎn)溫度，因此，水蒸氣便以水滴形式析出，掛在水管上。19、什么是接觸熱阻，接觸熱阻的影響因素有哪些？答：普遍認(rèn)為接觸面兩側(cè)保持同一溫度，即假定兩層壁面之間保持了良好的接觸。而在工程實(shí)際中由于任何固體外表之間的接觸都不可能是緊密的

16、，如下圖，此時接觸面兩側(cè)存在溫度差。在這種情況下，兩壁面 之間只有接觸的地方才直接導(dǎo)熱，在不接觸處存在空隙，熱量是通過充滿空隙的流體的導(dǎo)熱、對流和輻射 的方式傳遞的，因而存在傳熱阻力，稱為接觸熱阻。接觸熱阻等于熱源溫度減去外表溫度除以加熱功率。1、相互接觸的物體外表的 粗糙度2、相互接觸的物體外表的硬度3、相互接觸的物體外表之間的壓力20、制冷的熱力學(xué)原理？答：利用了飽和壓力和飽和溫度一一對應(yīng)的關(guān)系。可以讓制冷工質(zhì)在低壓下蒸發(fā)，使其飽和溫度低于低溫區(qū)的溫度，而能從低溫區(qū)吸收汽化潛熱；再讓 制冷工質(zhì)在高壓下凝結(jié)，使其飽和溫度高于高溫區(qū)的溫度，能把凝結(jié)潛熱在較高溫度下釋放出去。這樣就 完成了把熱量

17、從低溫區(qū)向高溫區(qū)的轉(zhuǎn)移。21、黑體輻射的三個基本定律？.答：1普朗克定律2斯特潘一波爾茲曼定律3蘭貝特定律22、按熱量交換的原理和方式，換熱器分為幾種？答：1混合式2蓄熱式3間壁式三判斷題 TOC o 1-5 h z 1、氣體常數(shù)Rg與氣體種類無關(guān)，與狀態(tài)無關(guān)。x2、工質(zhì)經(jīng)過不可逆過程的嫡變必然大于經(jīng)歷可逆過程的嫡變。x3、理想氣體的熱力學(xué)能和始都僅僅是溫度的單值函數(shù)。V4、任何氣體經(jīng)過絕熱節(jié)流后，溫度必然降低。X5、沸騰狀態(tài)的水總是燙手的 X。6、活塞式空氣壓縮機(jī)可以采用多級壓縮的方法提高它的容積效率 7、濕空氣的相對濕度越大，其中水蒸氣的分壓力也越大。8、任意循環(huán)的熱效率都是1 二。xT1

18、9、絕熱閉口系就是孤立系。 x TOC o 1-5 h z 10、熱力系是人們研究問題而指定的熱力學(xué)的研究對象。V11、熱量傳遞的原因是由于物質(zhì)不能儲存熱能。x12、傳熱問題的數(shù)學(xué)描述包括傳熱方程和單值性條件。V13、實(shí)際熱機(jī)效率比卡諾熱機(jī)效率小。x14、對流換熱系數(shù)和導(dǎo)熱系數(shù)一樣，都是物質(zhì)的物性參數(shù)。x15、熱阻疊加原則適用的前提是串聯(lián)路上各處熱量傳遞相等。V16、穩(wěn)態(tài)傳熱中，圓筒管壁沿半徑方向的每一個壁面熱流密度都相等。X17、黑色物體的吸收能力很強(qiáng)，而輻射能力很弱。X18、北方深秋季節(jié)，樹葉容易結(jié)霜，結(jié)霜的部位是樹葉的上面。V19、溫度不同的等溫面或等溫線可以相交。X22 ，t t、 q

19、 _20、二維、穩(wěn)態(tài)、常物性有內(nèi)熱源的導(dǎo)熱微分方程式為（1）0。，x y c21、通用氣體常數(shù)對理想氣體都是一個不變的常數(shù)。V22、理想氣體絕熱節(jié)流后溫度不變。V23、在TS圖上，理想氣體的定壓線比定容線陡。XT124、卡諾循環(huán)的熱效率是1TL。， TOC o 1-5 h z 25、空氣的相對濕度越大，空氣中水蒸氣的含量就越大。X26、任何動力循環(huán)，循環(huán)凈功 W0總等于循環(huán)凈熱量q().，27、熱力系是指所有參與熱力過程的物體群。X28、絕熱閉口系的嫡增就是孤立系的嫡增。V29、在導(dǎo)熱能力方面，金屬小于非金屬，固態(tài)小于液態(tài)，但液態(tài)大于氣態(tài)。X30、熱擴(kuò)散率反映了導(dǎo)熱過程中材料的導(dǎo)熱能力與沿途物

20、質(zhì)儲熱能力之間的關(guān)系。31、常物性、穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱方程是2t q，/c 0，32、白體的反射能力強(qiáng)，吸收能力弱。V33、假設(shè)速度邊界層與熱邊界層同一厚度，普朗特數(shù)等于1。，四、計算題封閉系統(tǒng)沿 acb途徑從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b時，吸入熱量80kJ/kg ,并對外界做功30kJ/kg 。(1)假設(shè)過程沿adb進(jìn)行，系統(tǒng)做功10kJ/kg ,問系統(tǒng)吸熱多少？2當(dāng)系統(tǒng)沿曲線從 b返回到初態(tài)a,外界對系統(tǒng)做功 20 kJ/kg，則系統(tǒng)與外界交換熱量的方向及大小 如何？3假設(shè)U a 0,U d 40kJ / kg ,求過程ad和db的吸熱量？解：Uab Ub Ua 80 30 50kJ / kg(1)對過程ad

21、b,由封閉系統(tǒng)熱力學(xué)第一定律得：Qadb Uab Wadb 50 10 60kJ/kg2對b-a過程，同樣由封閉系統(tǒng)熱力學(xué)第一定律得：QbaUab Wba50 20 70kJ/kg即系統(tǒng)從b至Ua時，系統(tǒng)向外界放熱 70 kJ/kg 。3Ua0,Ud 40kJ /kg, Uba Ub Ua 50kJ/kg,Ub 50kJ/kgWadb Wad Wdb Wad 0 10kJ/kg (定容過程膨脹功為0)對ad過程由封閉系統(tǒng)熱力學(xué)第一定律得：QadUad Wad40 10 50kJ/kg對db過程由封閉系統(tǒng)熱力學(xué)第一定律得：QdbUdb Wdb Ub Ud 50 40 10kJ/kg2.設(shè)一可逆卡

22、諾熱機(jī)中工作于1600c和300c的兩個熱源之間，工質(zhì)從高溫?zé)嵩次鼰?00KJ,試求：1循環(huán)熱效率；2工質(zhì)對外作的凈功；3工質(zhì)向低溫?zé)嵩捶懦龅臒崃?。解?Q, T Qi Q W卡諾循環(huán)的熱效率可表示為：i Q2 i T2 Q1 Q2 W TOC o 1-5 h z QiT1Q1Q1 HYPERLINK l bookmark57 o Current Document T300273所以 12 11 0.31 0.69 69%T11600273WQ1 0.69 400 276KJQ2Q1W400276124KJ3. 一蒸汽管道，內(nèi)外直徑分別為90 mm、100 mm,管壁導(dǎo)熱系數(shù)158W/(m K

23、) o在管道外壁面上覆蓋兩層隔熱保溫材料，內(nèi)層厚度2 30mm,導(dǎo)熱系數(shù)20.058W/(m K)；外層厚度 3 50mm,3 0.17W/(m K)o蒸汽管道的內(nèi)側(cè)外表溫度tw11各層單位管長熱阻；2每米蒸汽管道的熱損失；300 C ,保溫材料外外表溫度為50Co試求:3各層接觸面上的溫度 tw2、tw3。解：1各層單位管長熱阻：管壁 TOC o 1-5 h z 1d211004R1In- In 2.891 10 4(m K)/W2 1d1258 90內(nèi)保溫層1 d31160R 2 In- In1.2897(m K)/W2 2d220.058 100外保溫層R 3-In包3 d3-In 02

24、0.17 1600.4545(m K)/W2單位管長熱損失q1t w1 t w4R1 R2 R 3300 502.891 10 4 1.2897 0.4545143.3W/m3tw2、tw3q1tw1t w3tw2 tw1 q1R 1300 143.3 42.891 10tw3tw1 q1(R1 R 2) 300 143.3(2.891299.6OC10 4 1.2897)115OC.內(nèi)燃機(jī)的氣缸中有 0.5kg空氣，燃油由噴油嘴噴入，燃燒后產(chǎn)生的熱量有84kJ為燃?xì)馑眨瑫r空氣對外界做功為 78kJ，試求空氣燃?xì)獗葻崃W(xué)能的變化量。解： 已知Q=84KJ, W=78KJ,所以由熱力學(xué)第一

25、定律可知:Q=A U+W所以 U=Q-W=84-78=6KJ所以燃?xì)獗葻崃W(xué)能的變化量為6/0.5=12KJ 。.有一鍋爐爐墻由三層組成，內(nèi)層是厚1 230mm的耐火磚層，導(dǎo)熱系數(shù)1=l.l0W/m - c；,外層是厚3 240mm的紅磚層，30.58W/m-C；兩層中間填以2 50mm, 2 0.10W/m-C的石棉隔熱層。已知爐墻內(nèi)、外兩外表溫度tw1 500c和tw4 50 C,試求通過爐墻的導(dǎo)熱熱流密度及紅磚層的最高溫度。解：1求熱流密度，先計算各層單位面積的導(dǎo)熱熱阻 TOC o 1-5 h z 0 23R 1 _L 023 0.21 m2 - C /W11.1020.05R 20.5

26、0 m2 - C /W20.10R 3 呼4 0.41 /. c /W30.58t3R1500 500.21 0.50 0.41401.78 W/m22求紅磚層的最高溫度紅磚層的最高溫度是紅磚層與石棉之間的接觸面積溫度tw3,所以tw3tw1 q(R,1 R,2) 500 401.78(0.21 0.5) 214.7 C6、如下列圖所示，一個電熨斗，電功率為1200W,底面豎直于環(huán)境溫度為 25c的房間中，金屬底板厚5mm 2導(dǎo)熱系數(shù)15W/ m k ,面積A=300cm。考慮輻射作用在內(nèi)的外表傳熱系數(shù)h=80W/( m2 .K),確定穩(wěn)態(tài)條件下底板兩外表的溫度。解:12002q040000W

27、 / m0.03d2tdx2x 0,x ,dt dx dt dxqOht t上述方程的通解為tc1x c2由左側(cè)條件得：c1 q0,c1q。由右側(cè)條件得:c2cic2ci曳 q0hq0代入通解得:代入給定的數(shù)值后可得:tx 0 tq0=25+40000X0.0051580=538 Ctx t q01=25+4000 0X 一80=525 C1kJ7、如果有一臺熱效率為 30%的熱機(jī)，用來帶動制冷系數(shù)為 2.5的制冷機(jī)，求制冷機(jī)每從冷物體帶走 的熱量，熱機(jī)需要輸入多少熱量？解：-10 -8、可逆卡諾循環(huán)冷源吸熱量及冷源嫡增量;Q=3000kJ ,試求:3如果由于不可逆使系統(tǒng)的嫡增解：0.2kJ/

28、K ,求冷源多吸收多少熱？循環(huán)少做多少功?Q2W所以：WQ2 0.4KJ2.5WQi所以：Q W 04 1.33 KJ 0.31循環(huán)做功量；2：根據(jù)熱力學(xué)第一定律：Q凈熱量 W凈功U由于U 0所以：Q凈熱量亞靜功因?yàn)椋篞i Ti (Si S4)Q2 T2 (Si S4)所以：5女Q2 T2Q2 Qi T2 3000 273 300 I969KJTi273 600所以：W Qi Q2 3000-I969 I03IKJ92）將冷硼超限確度1969KJe增價）8i0C,求該外表的輻射力增加了多少倍?益源嫡增量： TOC o 1-5 h z 八/八一 44-2459W/m24_278000.4W /mS EQ2