传热学习题答案

第一章 导热理论基础 1 . 按20℃时，铜、碳钢（1.5%C）、铝和黄铜导热系数的大小，排列它们的顺序；隔热保温材料导热系数的数值最大为多少？列举膨胀珍珠岩散料、矿渣棉和软泡沫塑料导热系数的数值。 答：铜>铝>黄铜>碳钢； 隔热保温材料导热系数最大值为0.12W/（m•K） 膨胀珍珠岩散料：25℃ 60-300Kg/m3 0.021-0.062 W/（m•K） 矿渣棉： 30℃ 207 Kg/m3 0.058 W/（m•K） 软泡沫塑料： 30℃ 41-162 Kg/m3 0.043-0.056 W/（m•K） 2. 推导导热微分方程式的已知前提条件是什么？ 答：导热物体为各向同性材料。 3 ．(1) mkxt/2000 , q=-2×105(w/m2). (2) mkxt/2000, q=2×105(w/m2). 4. (1),00 xq 3109xqw/m2 (2) 5108.1q w/m3 5. 已知物体的热物性参数是λ、ρ和c，无内热源，试推导圆柱坐标系的导热微分方程式。 答：2222211[()]ttttarrrrrz 6. 已知物体的热物性参数是λ、ρ和c，无内热源，试推导球坐标系的导热微分方程式。 答：2222222111[()(sin)]sinsinttttarrrrrr 7. 一半径为Ｒ的实心球，初始温度均匀并等于 t0，突然将其放入一温度恒定并等于 tf的液体槽内冷却。已知球的热物性参数是λ、ρ和c，球壁表面的表面传热系数为h，试写出描写球体冷却过程的完整数学描述。 答：2201[()],0,00,0,0,,()fr Rr RttrrRc rrrrR tttrRh ttr 0,0dtrdr 8. 从宇宙飞船伸出一根细长散热棒，以辐射换热将热量散发到外部空间去，已知棒的发射率（黑度）为ε，导热系数为λ，棒的长度为l，横截面面积为f，截面周长为Ｕ，棒根部温度为Ｔ0。外部空间是绝对零度的黑体，试写出描写棒温度分布的导热微分方程式和相应的边界条件。 答：0)273(422fUtbxt x=0 , t+273=T0 41)273(,txtxbx 第二章 稳态导热 1 . 为什么多层平壁中温度分布曲线不是一条连续的直线而是一条折线？ 答：因为不同材料的平壁导热系数不同。 2 . 导热系数为常数的无内热源的平壁稳态导热过程，若平壁两侧都给定第二类边界条件，问能否惟一地确定平壁中的温度分布？为什么？ 答：不能。因为在导热系数为常数的无内热源的平壁稳态导热中 tx 为常数，q 为定值，由tqx   ...