一起复习传热学，共同通过注册基础

按照计划，5.1假期过后，专业基础的复习即要陆续展开。注册设备工程师（暖通空调•动力）专业基础考试热工学（含工程热力学和传热学）部分共计20题，占40分比重。论坛工程热力学的讨论复习详见小林陪你过工程热力学 http://bbs.51hvac.com/viewthread.php?tid=25758 本帖就不多做讨论。

本帖讨论的传热学仍然以中国电力出版社出版赵静野主编的《精讲精练》为基础。摘录其传热学习题共计80题，讨论的格式以小林的热力学为参考。力争每天一题，考前全部复习与整理完毕，希望和大家一起复习，共同通过考试。

附1：传热学课程中主要注角含义：f—— 流体（fluid）

                                                            w—— 壁面（wall）
                                                            c—— 临界（critical）
                                                            e—— 当量，等效（equipment）
                                                            s—— 饱和（saturation）
                                                            m—— 平均（mean）
                                                            min—— 最小（minimum）
                                                            max—— 最大（maximum）

      1.传热的基本方式是
           A、导热、对流和辐射               B、导热、对流换热和辐射
          C、导热、对流和辐射换热        D、导热、对流换热和辐射换热
参考答案：A
详细解答：书上的原话传热三种方式是导热，热对流和热辐射。关于热对流和对流换热区别是明显的，书上有明确的说明：对流换热不是基本的传热方式，对流换热包含了热对流和导热两种因素；关于热辐射和辐射换热，辐射是物质的固有特性，所有温度大于绝对零度的物体都有热辐射，而辐射换热是一个比较具体的过程，涉及到冷热两个物体，相互的过程，但是个人认为热辐射和辐射换热区别不是太明显，大学教材似乎没有做严格的区分。
考察要点：传热学基本概念。

相关知识：
（1）导热：又称热传导，是指物体各部分无相对位移或不同物体直接接触时依靠分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而进行的热量传递现象。
（2）热对流：依靠流体的运动，把热量由一处传递到另一处的现象。
（3）热辐射：依靠物体表面对外发射可见和不可见的射线（电磁波，或者说光子）传递热量。

2. 按照导热机理，水在状态下的导热系数最小。
A、冰 B、液态水 C、水蒸气 D、冰水混合物
参考答案：C
详细解答：导热系数一般而言金属>非金属；固相>液相；液相>气相；纯金属>合金。
同一种物质晶体>无定形态。固态>液态>气态。
考察要点：导热系数

导热系数的数值表征物质导热能力的大小。物体的导热系数的主要影响因素有物质的种类、温度、湿度、压力、密度等。
（3）金属导热是依靠自由电子的迁移和晶格的振动来实现的，主要依靠前者，温度升高，电热系数降低，是因为晶格的振动干扰了自由电子的迁移，金属导热和导电机理相同。金属导热系数一般在12～418W/（m•K）；
（4）非金属材料对建筑专业主要是建筑材料和保温材料，导热系数一般在0.025～3.0 W/（m•K）。
（5）液体的导热主要靠晶格的震动来实现，一般温度升高，导热系数会下降（甘油和水升高），导热系数一般在0.07～0.7 W/（m•K）之间。
（6）气体导热是由于分子的热运动和相互碰撞时发生的能量传递，数值在0.006～0.6 W/（m•K）

参考答案：C
详细解答：只有当管道外径d2大于临界热绝缘直径dc时覆盖保温层才一定起到减少热损失的作用。
考察要点：临界热绝缘直径
相关知识：热流体通过管壁和热绝缘层传热给冷流体传热过程的热阻

     附加题1. 傅里叶定律是导热过程的基本定律，其表明热流矢量与温度梯度的关系是（）。
         A、成正比，方向相反            B、成正比，方向相同
        C、成反比，方向相反            D、成反比，方向相同
    附加题2. 关于材料导热及导热系数，下列说法正确的是（）。
     A、物质的导热系数因物质的种类而异，与其他因素无关
     B、物质导热的机理是相同的
     C、导热系数是温度的线性函数
     D、一般来说，物质固相导热系数＞液相导热系数＞气相导热系数
附加题3. 某保温材料的导热系数与下列因素有关系（）。
         A、t、p、ρ、方向      B、t、ρ、方向
        C、t、p、方向            D、p、ρ、方向
    参考答案：A, D, A
   6. 凡平均温度不高于350℃、导热系数不大于     W/（m•K）的材料称为保温材料。
      A、0.2    B、0.12     C、0.02     D、0.18

      参考答案：B
     详细解答：国家标准规定：凡平均温度不高于350℃、导热系数不大于0.12 W/（m•K）的材料称为保温材料。
      相关知识：同题2

附加题4. 一个0.15cm厚的均匀薄壁，其导热系数为λ=0.41W/(M•K),在稳定态下薄壁两侧表面的均匀温度为T1=20℃和T2=70℃，如图所示，试求在x正方向单位面积的传热速率（）
A、137W/m2 B、—137W/m2 C、266W/m2 D、—266W/m2

      附加题5.物体内某点x方向上温度梯度为20℃/m，y方向上温度梯度为—6℃/m，各方向导热系数λ=1.75W/(M•K)，其x、y方向上的热流密度为（）
         A、—15W/m2 、4.5W/m2         B、15W/m2、4.5W/m2
        C、15W/m2 、—4.5W/m2         D、—15W/m2、—4.5W/m2

      附加题6.下列有关温度梯度描述正确的是（）
                   A、单位距离的温度变化称为温度梯度
                   B、某点的温度变化率称为温度梯度
                   C、温度梯度是矢量，正向朝着温度增加的方向
                   D、温度梯度是矢量，正向朝着温度减少的方向
     附加题7.热流密度矢量的正确描述是（）
                 A、单位时间单位面积所传递的热量
                 B、热流密度矢量与温度梯度位于等温面同一法线上，并指向温度降低的方向
                 C、热流密度矢量与温度梯度大小相等，方向相反
                 D、热流密度矢量与温度梯度大小相等，方向相同

              A、傅里叶导热基本定律与热力学第一定律
              B、牛顿第二定律与热力学第一定律
              C、傅里叶导热基本定律与牛顿第二定律
               D、傅里叶导热基本定律、牛顿第二定律与热力学第一定律
   附加题9. 通过λ为常数的单层平壁的稳态导热（物性为常数），壁内的温度分布为（）。
               A、直线
               B、折线
               C、上凹曲线
               D、下凹曲线
   附加题10. 物体的加热或冷却的正常情况阶段是指（）
              A、温度场不随时间变化
              B、物体中各点的加热率或冷却率相同
             C、物体各点的温度相同
             D、物体表面温度不再发生变化
附加题11. Bi准则为物体内部导热热阻与物体表面对流换热热阻的比值，Bi→0时，有（）
            A、物体内部温度趋于均匀一致
            B、某时刻温度分布均通过物体表面上某一固定点
            C、温度分布曲线与时间和空间位置有关
            D、温度分布曲线不确定
附加题12.无限大平壁被冷却时，任何时刻温度分布在壁表面点的切线都通过一个定向点，这个定向点离无限大平壁边界面得距离s为（）
           A、Bi→0 时s=0               B、Bi→0 时s→∞
          C、Bi→∞ 时s→∞            D、与Bi无关
附加题13.以下情况可用集总参数法求解物体的瞬态加热（冷却）问题（）
          A、        尺寸很小的物体
          B、        导热系数很大的物体
         C、        物体导热热阻很小的物体
         D、        物体与流体间对流换热系数很大的物体