(18)--导热基本定律作业题.doc

作业题1 用传热学的理论解释以下现象：冬天的被子晒过后保暖性更好，为什么？答：空气是热的不良导体（导热系数小），所以被子具有良好的保暖性。由于被子长时间使用后变得密实，即空气层厚度减少，而晒过后变得更加蓬松(填充空气)，有利于保温。另一方面，使用过后的被子含水率增大，导致导热系数增大，而晒过后减少了含水率，有利于保温。2 72的铁和600 的木头摸上去的感觉是一样的，你知道为什么吗？答：因为人手感觉到的冷暖实质是热量传递的快慢，而铁的导热系数远远大于木头的导热系数。3 一玻璃窗，宽1.1.m，高1.2m，厚=5mm，室内、外空气温度分别为tw1=25、tw2=-10，玻璃的导热系数为0.85W/(mK)，试求通过玻璃的散热损失。解 已知：玻璃窗玻璃的厚度、面积、导热系数和两侧表面的温度。求： 通过该玻璃的总散热损失。假设：（1）玻璃导热为一维稳态导热问题；（2）物性为常数。分析与计算：在上述假设条件下，可以利用一维单层平壁稳态导热的计算公式来求解通过平板玻璃的热流密度：于是，通过整块玻璃的散热功率为=qA=5950W/m2×1.1m×1.2m=7854W讨论：在35的温差下，通过面积为1.32m2的玻璃窗的散热功率达到7.854kW。这意味着，要想保持室内温度，就必须补充同等数量的热流量。当然除了玻璃窗外墙体也要散热，但是墙体比玻璃厚得多且导热系数更低，因此散热的热流密度将大大下降。实际上，室内外的热量传递过程除了导热还有对流和辐射两种方式共同参与，玻璃量表面的温度应视为各种换热方式联合作用的总效果。4 一块厚度=50 mm 的平板， 两侧表面分别维持在tw1=300、tw2=100，试求下列条件下的热流密度。(1)材料为铜，=375 W/(m·K )；(2)材料为钢， =36.4 W/(m·K )；(3)材料为铬砖， =2.32 W/(m·K )；(4)材料为硅藻土砖， =0.242 W/(m·K )。铜：钢：铬砖：硅藻土砖讨论：由计算可见，由于铜与硅藻土砖导热系数的巨大差别，导致在相同的条件下通过铜板的导热量比通过硅藻土砖的导热量大三个数量级。因而，铜是热的良导体，而硅藻土砖则起到一定的隔热作用。