文档介绍：传热学现象解释题
1、夏季在维持20℃的室内工作,穿单衣感到舒适,而冬季在保持23℃的室内工作时,却必须穿绒衣才觉得舒服。试从传热的观点分析原因。
答:首先,冬季和夏季的最大区别是室外温度的不同。夏季室外温度比室内气温高,因此通过墙壁的热量传递方向是出室外传向室内。而冬季室外气温比室内低,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(23℃)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。根据上题人体对冷感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。
2、冬天,经过在白天太阳底下晒过的棉被,晚上盖起来感到很暖和,并且经过拍打以后,效果更加明显。试解释原因。
答:棉被经过晾晒以后,可使棉花的空隙里进人更多的空气。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(20℃,×105Pa时,/(m·K),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。
3、在地球表面某实验室内设计的自然对流换热实验,到太空中是否仍然有效,为什么?
答:该实验到太空中无法得到地面上的实验结果。因为自然对流是由流体内部的温度差从而引起密度差并在重力的作用下引起的。在太空中实验装置格处于失重状态,因而无法形成自然对流,所以无法得到顶期的实验结果。
4、在对流温度差大小相同的条件下,在夏季和冬季,屋顶天花板内表面的对流放热系数是否相同?为什么?
答:在夏季和冬季两种情况下,虽然它们的对流温差相同,但它们的内表面的对流放热系数却不一定相等。原因:在夏季tf<tw,在冬季tf>tw,即在夏季,温度较高的水平壁面在上,温度较低的空气在下,自然对流不易产生,,在冬季,温度较低的水平壁面在上,而温度较高的空气在下,自然对流运动较强烈,因此,放热系数较高。
5、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?
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的热量更多,所以感到更冷一些
6、试述沸腾换热过程中热量传递的途径。
答:半径R≥Rmin的汽泡在核心处形成之后,随着进一步地的加热,它的体积将不断增大,此时的热量是以导热方式输入, 其途径一是由汽泡周围的过热液体通过汽液界面输入, 另一是直接由汽泡下面的汽固界面输入,由于液体的导热系数远大于蒸汽,故热量传递的主要途径为前者。当汽泡离开壁面升入液体后,周围过热液体继续对它进行加热,直到逸出液面,进入蒸汽空间。
7、两滴完全相同的水滴在大气压下分别滴在表面温度为120℃和400℃的铁板上,试问滴在哪块板上的水滴先被烧干,为什么?
答:在大气压下发生沸腾换热时,上述两水滴的过热度分别是℃和℃,由大容器饱和沸腾曲线,前者表面发生的是核态沸腾,后者发生膜态沸腾。虽然前者传热温差小,但其表面传热系数大,从而表面热流反而大于后者。所以水滴滴在120℃的铁板上先被烧干。
8、有—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