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1、传热学问答题汇编问题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
2、的热量更多，所以感到更冷一些。问题3夏季在维持20。C室内工作，穿单衣感到舒适，而冬季保持在22C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
3、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。所以，结霜的冰箱耗电量更大。问题5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？回答：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。问题6在寒冷的北方地区，建房用病采用实心砖还是多孔的空心植好？为什么？回答：在其他条
4、件相同时，实心而专材料如红砖的导热系数约为0.5W （mK） （35）, 而多孔空心戒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。问题7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。回答：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。问题8人造地球在卫星在返回地球表面时为何容易被烧毁？回答
5、：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。问题9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？回答：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。问题10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
6、？回答：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。问题11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？回答：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。而 地球附近由于大气层（主要成份是CO2和水蒸气）的辐射作用，夜间天空温度比太空高， 白天大气层又会吸收一部分来自太阳的辐射能量，因而昼夜温差较小。问题12在冬季的晴
7、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。 试解释这种现象。回答：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。问题13试分析暖气片的散热过程，各环节有哪些热量传递方式？以暖气片管内走热水 为例。答：有以下换热环节及热传递方式（1）由热水到暖气片管到内壁，热传递方式是对流换 热（强制对流）；（2）由暖气片管道内壁至外壁，热传递方式为导热；（3）由暖气片外壁至室内 环境和空气，热传递方式有辐射换热和对流换热。问题14用套管温度计测量容器内的流体温度，为了减小测温
8、误差，套管材料选用铜还 是不锈钢？答：由于套管温度计的套管可以视为一维等截面直助，要减小测温误差（即使套管顶部 温度tH尽量接近流体温度tf）,应尽量减小沿套管长度流向容器壁面的热量，即增大该方 向的热阻。所以，从套管树料上说应采用导热系数更小的不锈钢。问题15工程中应用多孔性材料作保温隔热,使用时应注意什么问题?为什么？答：应注意防潮。保温材料的一个共同特点是它们经常呈多孔状，或者具有纤维结构， 其中的热量传递是导热、对流换热、热辐射三种传热机理联合作用的综合过程。如果保温材 料受潮，水分将替代孔隙中的空气，这样不仅水分的导热系数高于空气，而且对流换热强度 大幅度增加，这样材料保温性能会急剧
9、下降。问题16东北地区春季,公路路面常出现“弹簧,冒泥浆等“翻浆病害。试简要解释其原因。 为什么南方地区不出现此病害?东北地区的秋冬季节也不出现翻浆”？答：此现象可以由半无限大物体（地面及地下）周期性非稳态导热现象的温度波衰减及 温度波时间延迟特征来解释。公路路面“弹簧及翻浆病害产生的条件是：地面以下结冰， 而地表面已解冻（表面水无法渗如地下）。东北地区春季地表面温度已高于0,但由于温 度波的时间延迟，地下仍低于0,从而产生了公路路面”弹簧及“翻浆等病害。东北地区 的秋冬季节，虽然地表面温度已低于0,但由于温度波的时间延迟，地下仍高于0,从 而不会产生“翻浆,南方地区不出现此病害的原因是，由于
10、温度波衰减的特征，使得地下 部分不会低于0,当然不会出现此病害。问题17有一台放置于室外的冷库，从减小冷库冷量损失的角度出发，冷库外壳颜色应 涂成深色还是浅色？答：要减少冷库冷损，须尽可能少地吸收外界热量，而尽可能多地向外释放热量。因此 冷库败取较浅的颜色，从而使吸收的可见光能量较少，而向外发射的红外线较多。问题18你以为下述说法：“常温下呈红色的物体表示此物体在常温下红色光的单色发射 率较其它色光（黄、绿、兰）的单色发射率为高。对吗?为什么?（注：指无加热源条件下）答：这一说法不对。因为常温下我们所见到的物体的颜色，是由于物体对可见光的反射 造成的.红色物体正是由于它对可见光中的黄、绿、蓝等色光的吸收率较大,对红光的吸收率 较小,反射率较大形成的.根据基而霍夫定律人=入，故常温下呈红色的物体,其常温下的 红色光单色发射率较其他色光的单色光发射率要小。问题19某楼房室内是用白灰粉刷的，但即使在晴朗的白天，远眺该楼房的窗口时，总觉 得里面黑洞洞的，这是为什么？答：窗口相对于室内面积来说较小，当射线（可见光射线等）从窗口进入室内时在室内经 过多次反复吸收、反射，只有极少的可见光射线从窗口反射出来，由于观察点距离窗口很远, 故从窗口反射出来的可见光到达观察点的份额很小，因而就很难反射到远眺人的眼里，所以 我们就觉得窗口里面黑洞洞的.
