传热学思考题集锦

1、 烧开水时，为什么一旦水烧干了，铝壶就很容易烧坏？

答案：水侧沸腾的表面传热系数远大于火焰侧的表面传热系数，没烧干时，壶底更接近于水的温度，所以不会达到铝的熔点。

2、 同样是25°C的房子，为什么夏天可以穿衬衫，而冬天却要穿毛衣？ 答案：墙壁内侧温度夏天比冬天高。所以，人体向外辐射的能量冬天比夏天多，而自然对流和辐射换热处于同一数量级。

3、 电影《泰坦尼克号》里，为什么Jack冻死了，而Rose没有？

答案：一般来说，在相同温度和压力状态下，水的换热能力比空气强，所以Jack身体散热比Rose快。（物性的影响）

4、 中央电视台1999年9月5日的《科技博览》指出：72°C的铁和600°C

的木头摸上去的感觉是一样的，您知道为什么吗？ 答案：人手感觉到的冷暖实际上是热量传递的快慢，而铁的导（吸）热系数远大于木头的。

5、 摩托车手的膝盖需要特别的保温,你知道为什么吗?

答案：因为膝盖处的热边界层很薄（相当于外掠物体的前驻点），换热能力较强，该处与空气的换热量较大。

6、 冬天，隔着玻璃晒太阳感觉更暖和，为什么？

答案：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能量被阻挡在房间内，这一现象类似于“温室效应”。

7、 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？ 答案：因为与背向太空的一面相比，树叶朝向太空的一面须向温度很低的太空辐射更多的热量，使其表面温度更低，所以更易结霜。

8、 室温下呈黑色的铁棒在炉中加热时，颜色渐呈暗红、红、橙黄，您知道为

什么吗？

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答案：随着铁棒加热，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、近红外线到可见光的区域，因此呈现了上述颜色变化。 9、 冬天,棉被经过晒后拍打,为什么感觉特别暖和?

答案：被晒过的棉被，轻轻拍打后，大量的空气进入棉絮空间，空气在狭小的棉絮空间内自然对流不容易展开，由于空气的导热系数很低，故能起到很好的保温作用。

10、 为什么耳朵大的人更容易生冻疮?

答案：耳朵的散热可看成是一维肋片导热，耳朵大的人沿肋高的方向热阻较小，耳朵温度更容易接近于周围环境的温度。

11、 大电流电线外所包的绝缘层，是否不利于电线散热？

答案：家用电线的直径一般都小于20mm，在一般情况下，小于其临界绝缘直径，此时在电线外加绝缘层，不仅起到了电绝缘的作用，而且有利于电线散热。 12、 用纸可以烧开水，你相信吗？

答案：水侧的热阻远小于加热侧的热阻，纸的温度更接近于水的温度，所以不会达到纸的着火点。

13、冬天，屋顶积雪有助于房屋保温，您知道为什么吗？

答案：在相同的室内外温度下，屋顶积雪相当于增加了一层热阻，从而使散热量降低。

13、 人造地球卫星返回地球时，为什么会被烧毁？

答案：卫星返回地球时，以极高的速度穿过大气层，由于与空气的摩擦产生大量的热量，而使表面温度急剧上升，因此会被烧毁。 15、海水的颜色为什么总是蓝色的？

答案：这是由于海水的非灰性质引起的，海水对不同波长的可见光的吸收率不同，对蓝色波长附近的射线的吸收少，反射多，所以程蓝色。

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16、地面上按自然对流设计的换热装置，在太空中还能正常工作吗？

答案：因为自然对流换热必须在有重力的条件下才能进行，到了太空中，完全处于失重状态，因而该装置在太空中无法工作。

17、火星与地球离太阳的距离相当，为什么与地球相比火星上的昼夜温差却大的多？

答案：地球表面的大气层起到了温室作用，而火星表面没有大气层，因此，地球上的昼夜温差变化相对于火星来说要小得多。

18、为什么要及时清除冰箱内的结霜，否则耗电量就会增加？

答案：冰箱结霜相当于在冷流体（制冷剂）和热流体（空气）的传热过程的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温度，在结霜情况下必然要降低制冷剂的蒸发温度，这是以增加压缩机的功耗为代价的。 19、置于室外的冷库应该是什么颜色（深或浅）的比较好？

答案：使用浅色好。太阳辐射的能量主要位于可见光范围内，普通物体的辐射能量主要位于红外区域。冷库外壳的作用主要是保温，防止热量进入，因此，冷库外壳用浅颜色好。

20、改变暖气中的水流速度是否可以改变显著地增强换热？

答案：暖气内是水的强制对流换热，外部是空气的自然对流散热，空气侧的表面对流换热系数远小于水侧的，热阻主要集中在空气侧，因而通过改变水速（减小水侧的对流换热热阻）对传热量的变化影响不大。 21、住新房和旧房的感觉一样么？

答案：水的导热系数远大于空气的，新房的墙壁含水较多，所以住新房的感觉较冷。

22、两滴完全相同的水珠分别落在120摄氏度和400摄氏度的铁板上，哪一滴先汽化掉？

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答案：落在120摄氏度铁板上水先汽化掉，因为水珠在120摄氏度铁板上的沸腾换热是核态沸腾，换热强烈。而水珠在400摄氏度的铁板上的沸腾换热是膜态沸腾，换热较弱。

23、家用“热得快”上为什么必须要及时清除水垢？

答案：水垢的存在相当于在传热过程中串联增加了一个热阻，如果不清除水垢，要达到相同的加热效果（使水烧开），必然增加耗电量。

24、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？ 答案：主要由于白天有来自于太阳的辐射能量，而晚上还需向温度更低的太空辐射能量。温度为140℃，总质量流量为3.5kg/s的热油被分配到两台换热器中加热冷水。进口温度为25℃，质量流量为2kg/s的冷水串联流过二台换热器，最后被热油加热到75℃，第一台为逆流换热器，其将热油冷却到90℃，并在第一台换热器后引出质量流量为0.8kg/s，温度为50℃的水作其他使用。第二台为顺流式，试求二台换热器的面积和第二台换热器的出口油温。已知：水的比热容Cp=4174 (J/kg.K)，油的比热容为Cp=2100 (J/kg.K)，两台换热器的总换热系数K均为400(W/m2.K)。

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