工学传热学简答题.pdf

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工程流体力学问答题总结

1.为什么用纸杯可以烧开水？

答：水侧的热阻远小于加热侧的热阻，纸的温度更接近水的温度，所

以不会达到纸的着火点。

2.冬天，隔着玻璃晒太阳感觉更暖和，为什么？

答：普通玻璃对太阳辐射的光几乎完全穿透，而对常温下室内物体的

红外辐射热量被阻挡在房间内，这一现象类似“温室效应”

3.中央电视台1999年9月5日的《科技博览》指出：72℃的铁和600℃

的木头摸上去的感觉是一样的，您知道为什么吗？

答：人手感受到的冷暖实质上是热量传递的快慢，而铁的导热系数远

大于木头。

4.住新房和旧房的感觉一样么？为什么住新房感觉冷呢？

答：由于水的导热系数远大于空气，而新房墙壁含水较多，所以住新

房感觉冷。

5.为什么要及时清除冰箱内的结霜，否则耗电量就会增加？

答：因为冰箱结霜相当于在冷流体（制冷剂）与热流体（空气）的传

热过程中，串联环节中增加了一个热阻。因此，要保证冰箱内达到相

同的空气温度，在结霜情况下必然要降低制冷剂的蒸发温度，而是以

增加压缩机功耗为代价的。

6.改变暖气中的水流速度是否可以改变显著地增强换热？

答：暖气内部是水的强制对流换热，而外部是空气的自然对流换热，

由于空气侧对流换热表面传热系数远小于水侧的。热阻主要集中在空

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气侧，因而，通过改变水侧（既进一步减小水的热阻）对传热量的贡

献不大。

7.冬天的晴天白天与晚上的空气温度相同，为什么白天热而晚上却冷

些？

答：主要由于白天有来自太阳的辐射能量的缘故。

8.北方,深秋或者初冬季节的清晨，为什么树叶总是在朝向太空的一

面结霜？

答：霜会结在树叶的上表面。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。

9.室温下呈黑色的铁棒在炉中加热时，颜色渐呈暗红、红、橙黄，这

是为什么？

答：随着铁棒的加热，温度升高，其辐射能量最大的波长向短波方向

移动，即经历了由远红外线、近红外线到可见光区域，因而会呈现上

述颜色变化。

10.海水的颜色为什么总是蓝色的？

答：这是由于海水的非灰性质引起的，即海水对不同的波长的可见光

吸收率不同，对蓝色波长附近的射线吸收少，反射多，所以呈蓝色。

11.要增加物体间的辐射换热，有人提出用发射率ε大的材料。而根

据基尔霍夫定律，对漫灰表面，ε＝α，即发射率大的物体同时其吸

收比也大。有人因此得出结论：用增大发射率ε的方法无法增强辐射

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换热。请判断这种说法正确性，并说明理由。

答：在其它条件不变时，由物体的表面热阻

可知，当ε越大时，物体的表面辐射热阻越小，因而可以增强辐射换

热。因此上述说法不正确。

12.“善于发射的物体必善于吸收”，即物体辐射力越大，其吸收比也

越大。这样认为对吗？

答：基尔霍夫定律对实际物体成立必须满足两个条件：物体与辐射源

处于热平衡，辐射源为黑体。也即物体辐射力越大，其对同样温度的

黑体辐射吸收比也越大，善于发射的物体，必善于吸收同温度下的黑

体辐射。所以上述说法不正确。

13.人造地球卫星在返回地球表面时，为何易被烧毁？

答：卫星在太空正常运行时，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。

14.在波长λ＜2µm的短波范围内，木板的光谱吸收比小于铝板，而

在波长（λ＞2µm）范围内则相反。在木板和铝板同时长时间放在

太阳光下时，那个温度高？为什么？

答：波长小于2µm时，太阳光的辐射能量主要集中在此波段，而对常

温下的物体，其辐射波长一般大于2µm。在同样的太阳光条件下，铝

板吸收的太阳能多，而在此同时，其向外辐射的能量却少于木板（在

长波范围内，铝板吸收比小于木板，由基尔霍夫定律，其发射率亦小

于木板）。因此，铝板温度高。

15.黑体表面与重辐射表面相比，均有J＝Eb。这是意