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建筑物理期末试题及答案

一、选择题

1.一个玻璃板的厚度为5mm，折射率为1.5，入射光线的角度为

30°，则透射光线的角度为多少？

A.15°

B.30°

C.45°

D.60°

答案：A.15°

2.一面墙的热传导系数为0.5W/(m·K)，面积为10m²，厚度为0.2m。

当墙上温度差为20°C时，这面墙的传热速率是多少？

A.20W

B.50W

C.100W

D.200W

答案：C.100W

3.抛物线形状的建筑物屋顶，其范围为100m×50m，屋顶面积为

5000m²。当太阳辐射强度为1000W/m²时，该屋顶每秒吸收多少热量？

A.500,000J

B.1,000,000J

C.5,000,000J

D.10,000,000J

答案：C.5,000,000J

二、填空题

1._______________是热传导的重要参数，表示单位温度差下单位

时间内通过单位面积传送的热量。

答案：热传导系数

2.当光线从真空中垂直射入玻璃中，折射率为1.5，入射角为60°时，

透射角为_______________。

答案：40°

3.建筑热收支表达式为：Q=Q~conv+Q~rad-Q~T，其中Q~conv

表示_________________，Q~rad表示_________________，Q~T表示

_________________。

答案：对流热量，辐射热量，传导热量

三、简答题

1.请简述外墙保温的作用以及常见的外墙保温材料。

答：外墙保温的作用主要有：提高建筑的保温性能，减少建筑对外

界气温的依赖，节约能源消耗，提高室内舒适度，防止冷凝和霉菌产

生。

常见的外墙保温材料包括：聚苯板，聚氨酯发泡板，岩棉板，聚脲

板等。这些材料具有保温性能好、重量轻、施工便捷等特点，可以有

效提高建筑的保温效果。

2.请简述太阳能利用在建筑中的应用以及其优势。

答：太阳能在建筑中的应用主要包括太阳能热利用和太阳能光电利

用。

太阳能热利用可用于供暖、热水和空调等方面。通过太阳能集热器

将太阳能转化为热能，再利用换热器将热能传递给建筑内部的供暖系

统、热水系统或空调系统，实现能源的利用和节约。

太阳能光电利用则是通过太阳能电池将太阳光直接转化为电能，用

于建筑的照明、电力供应等方面。相比传统的化石能源，太阳能光电

系统无污染、可再生、可靠性高，并且能在较长时间内提供稳定的电

力供应。

太阳能利用的优势在于可再生性强、低碳环保、降低能源消耗、节

约费用等方面，对于可持续发展和环境保护具有重要意义。

四、计算题

1.一块宽为2m，长为4m的玻璃板，折射率为1.5，入射光线的角

度为60°。求透射光线的角度。

解：

根据折射定律，入射角sin(i)除以折射角sin(r)的比值等于光线在两

种介质中的折射率的比值。即sin(i)/sin(r)=n2/n1，其中n2为第二介质

的折射率，n1为第一介质的折射率。

sin(i)/sin(r)=1.5/1

sin(i)/sin(r)=3/2

同时，根据三角函数的关系，sin(x)=cos(90°-x)，即sin(90°-r)=

cos(r)。因此，sin(i)/cos(r)=3/2。

sin(i)/cos(r)=3/2

tan(i)=3/2

i=arctan(3/2)

i≈56.31°

所以，透射光线的角度为90°-i=90°-56.31°≈33.69°。

五、综合题

某建筑物的外墙使用聚苯板作为保温材料，其导热系数为0.03

W/(m·K)，墙的厚度为0.2m，面积为100m²。已知室内外温差为20°C，

建筑物内外的对流换热系数分别为10W/(m²K)·和25W/(m²K)·。求该

建筑物通过传导、对流和辐射的总传热量。

已知：传热面积A=100m²

温差ΔT