热学秦允豪答案

热学 第二版 秦允豪 答案

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习题分析和解答

[说明：本栏内容对学生是有条件地开放]

第一章

△1. 3. 6一抽气机转速ω?400r?min，抽气机每分钟能抽出气体20 l (升)。设容器的容积 V0 = 2.0 1，问经过多长时间后才能使容器内的压强由0.101 Mpa 降为 133 Pa。 设抽气过程中温度始终不变。

〖分析〗： 抽气机每打开一次活门, 容器内气体的容积在等温条件下扩大了 V, 因

?1而压强有所降低。 活门关上以后容器内气体的容积仍然为 V0 。下一次又如此变化，从

而建立递推关系。

〖解〗： 抽气机抽气体时，由玻意耳定律得： 活塞运动第一次：

p0V0?p1(V0?V)

活塞运动第二次：

p1?V0p0V0?V

???p0?

2p1V0?p2(V0?V)

活塞运动第n次：

?V0V0p2?p1???V?VV0?V?0????npn?1V0?pn(V0?V)

?V0pn?p0??V? V?0n?ln

pnp0nV0V0?V（1） 抽气机每次抽出气体体积

V?(20/400)l?0.05l V0?2.0l p0?1.01?105Pa pn?133Pa

将上述数据代入（1）式，可解得 n?

4.21预测二氧化碳气体的粘滞系数，可将它贮存于容积为V=1.01 的烧瓶内，压强保持为p1=1600mmHg，然后打开活门，让二氧化碳经由长L=10cm,直径d=0.1mm的细管自烧瓶流出，经过t=22分钟后，烧瓶中的压强降低至p3=1350mmHg。试由这些数据计算二氧化碳的粘滞系数。已知外界大气压p2=735mmHg,整个过程可视为在15℃时发生的等温过程。

4.22设法使在平行板电容器两板间的带电油滴所受的电场力与其重力平衡。，则可以求到油滴的带电量，这就是历史上有名的密立根油滴实验的基本原理，由这实验首次测定了电子电荷。实验中油滴的密度是已知的，但为求得其重力，还应知道它的半径r，为此，考虑到不加外电场，当油滴的重力和它所受到的周围空气的粘滞力相等时，油滴将以匀速v下降。若空气的密度p’和粘滞系数也为已知，试问怎样求r?

2.B.4 设想在远离地球的太空中有一宇宙飞船，飞船内有一真空实验舱。内中有一质量为M的试管，它被质量为m的隔板分隔为体积相等的两部分。被隔板封闭的那部分空间中有温度为T，摩尔质量为M m,物质的量为 的单原子理想气体。隔板被放开后，隔板无摩擦的向上移动。在隔板离开试管顶端后气体才开始从试管中逸出。设试管开始运动时试管

普通物理学教程《热学》（秦允豪编）

习题解答

第四章 热力学第一定律

4.2.1 解：

W

V2V1

PdV

T C

P

RTv b

（1）P v b RT

vf

vf b

W dv ln v b viv b

i

BB

P RT 1 Pv RT 1

vv （2）

RT

W

vf

vi

1vfB 1 RT 1 dv RTln BRT v vivi vf

4.2.2 应用（4.3）式

W

V2

V1

PdV

且PV

PiVi k

vf

P PiViV

W

VfVi

dV PiVi

PiViV

11

V

1

vi

故有：

1

11

PiViVf

1

Vi

1

（应用了

PiVi PfVf

1

PV

f

f

PiVi

）

4.4.2 （1）

P

RTv b

av

2

dv

W Pdv

RTv b

v

a

2

dv

V2 b 11

a RTln V b VV1 12

（2）

u cT

av

2

dQ du

C V d

dTdt V V 当V C时，

Q

∴CV C

T2

T1

CdT C T

4.4.3 水蒸气的凝结热即为定压状况下单位质量物质相变时吸收（或释放）的热量，在等压下此值即为比焓变化，即：

lV

1. 引言

1. 引言

王允，作为《三国演义》中一位除董贼安汉室，但又因“错估形势，高估自己，低估敌人”的政治误断导致命丧黄泉并加剧汉室衰微、三国纷乱，在三国故事发展的情节中起着承上启下的重要作用关键人物，然而由于罗贯中先生的小说关于王允的着墨甚少，因而后世学者对小说中王允的研究甚少，系统的研究王允的文章更是屈指可数。查阅这些现存的文献发现，研究王允形象的作者主要分为两派：一派以李国文、陈海燕、殷小芳、胡娜、王莹雪、彭匈、于涛等人为代表，文献内容主要以批判王允为主，较少甚至没有歌颂王允的所作所为，另一派以康德文、王俊楚、郝虹、钟林斌、刘森、毕岸等人为代表，文章重点在于歌颂王允。两派观点恰好是两个极端，都未能真正从客观角度全面系统地来分析王允的形象，未能真正总结出王允的形象，因而本文借助大量文献资料全面系统地来介绍分析王允的形象并简单对比正史中的王允，分析两者有何异同。

对《三国演义》中王允人物形象的分析必须建立在对文献资料以及对原著的足够了解的基础上，才能真正分析出王允在小说中真正的形象。通过深入阅读《三国演义》，参照阅读《三国志》《后汉书》等并结合优秀文献资料进行分析，提取有关王允人物形象的资料有用信息，通过查阅文献及其他资料进行反复筛选需

传热学第四版课后习题详解

第一章

思考题

1． 试用简练的语言说明导热、对流换热及辐射换热三种热传递方式之间的联系和区别。

答：导热和对流的区别在于：物体内部依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递现象，称为导热；对流则是流体各部分之间发生宏观相对位移及冷热流体的相互掺混。联系是：在发生对流换热的同时必然伴生有导热。

导热、对流这两种热量传递方式，只有在物质存在的条件下才能实现，而辐射可以在真空中传播，辐射换热时不仅有能 量的转移还伴有能量形式的转换。

2． 以热流密度表示的傅立叶定律、牛顿冷却公式及斯忒藩－玻耳兹曼定律是应当熟记的传

热学公式。试写出这三个公式并说明其中每一个符号及其意义。

答：① 傅立叶定律：向的温度变化率，“－”表示热量传递的方向是沿着温度降低的方向。

② 牛顿冷却公式：固体表面温度；

q???dtdtdx，其中，q－热流密度；?－导热系数；dx－沿x方

q?h(tw?tf)，其中，q－热流密度；h－表面传热系数；tw－

4tf－流体的温度。

③ 斯忒藩－玻耳兹曼定律：q??T，其中，q－热流密度；?－斯忒藩－玻耳兹曼常数；T－辐射物体的热力学温度。

3． 导热系数、表面传热系数及传热系数的单位各是什么？哪些是物性参数，哪些与过程有

郭允漷名言

1、“教书匠”只有技术，而教育家有观念。 2、、许多专家做讲座，我喜欢做“讲站”。

3、、不思考的人不是人。偶尔想想的是凡人，持续思考的人就是研究者，持续思考一个问题的人，就是专家。

4、医生与教师的区别在哪里？医生重证据，所以更专业。 5、理论是“死猪”，实践是“活猪”。

6、教学新手与专家什么区别？新手是点状思维、专家是线状思维。 7、教学质量管理的几个蠢招：查教案、推门听课、请校外的人命题。 8、研究性学习的问题一定是学生自己的。

9、幼儿园忙于研究性学习，基础教育忙于做作业，成人教育忙于休闲，和创新社会完全相反。

10、老板会发现问题，打工仔只会解决问题。问题远远比方法重要，提出问的能力远远比解决问题更重要。 11、中国的教育只有男人，没有女人和孩子。

12、中国的教育没有创新，是因为教育中没有留白。要给学生留白，创新的前提是留白。

13、发展学生智力是最美的谎言。教育发展不了智力，但能发展能力。 14、备课主要备什么？备目标，目标比教材更重要。有利于目标达成的所有教材都是好的。

15、教学目标即是课程教学的起点，又是课程教学的终点。 16、一堂课只有一个目标，教学目标和学习目标是一回事。

17、目标就是为评价服务，不能评

1. 引言

1. 引言

王允，作为《三国演义》中一位除董贼安汉室，但又因“错估形势，高估自己，低估敌人”的政治误断导致命丧黄泉并加剧汉室衰微、三国纷乱，在三国故事发展的情节中起着承上启下的重要作用关键人物，然而由于罗贯中先生的小说关于王允的着墨甚少，因而后世学者对小说中王允的研究甚少，系统的研究王允的文章更是屈指可数。查阅这些现存的文献发现，研究王允形象的作者主要分为两派：一派以李国文、陈海燕、殷小芳、胡娜、王莹雪、彭匈、于涛等人为代表，文献内容主要以批判王允为主，较少甚至没有歌颂王允的所作所为，另一派以康德文、王俊楚、郝虹、钟林斌、刘森、毕岸等人为代表，文章重点在于歌颂王允。两派观点恰好是两个极端，都未能真正从客观角度全面系统地来分析王允的形象，未能真正总结出王允的形象，因而本文借助大量文献资料全面系统地来介绍分析王允的形象并简单对比正史中的王允，分析两者有何异同。

对《三国演义》中王允人物形象的分析必须建立在对文献资料以及对原著的足够了解的基础上，才能真正分析出王允在小说中真正的形象。通过深入阅读《三国演义》，参照阅读《三国志》《后汉书》等并结合优秀文献资料进行分析，提取有关王允人物形象的资料有用信息，通过查阅文献及其他资料进行反复筛选需

① Nu准则数的表达式为（A ）

② 根据流体流动的起因不同，把对流换热分为（ A）

A．强制对流换热和自然对流换热B．沸腾换热和凝结换热 C．紊流换热和层流换热D．核态沸腾换热和膜态沸腾换热 ③ 雷诺准则反映了（ A）

A．流体运动时所受惯性力和粘性力的相对大小

B．流体的速度分布与温度分布这两者之间的内在联系 C．对流换热强度的准则

D．浮升力与粘滞力的相对大小

④ 彼此相似的物理现象，它们的（ D）必定相等。

A．温度B．速度

C．惯性力D．同名准则数

⑤ 高温换热器采用下述哪种布置方式更安全？（ D）

A．逆流B．顺流和逆流均可 C．无法确定D．顺流

⑥ 顺流式换热器的热流体进出口温度分别为100℃和70℃，冷流体进出口温度分别为20℃和40℃，则其对数平均

温差等于（ ）

A．60.98℃B．50.98℃ C．44.98℃D．40.98℃

⑦ 7．为了达到降低壁温的目的，肋片应装在（ D）

A．热流体一侧B．换热系数较大一侧 C．冷流体一侧D．换热系数较小一侧

⑧ 黑体表面的有效辐射（ D）对应温度下黑体的辐射力。

A．大于B．小于 C．无法比较D．等于

⑨ 通过单位长度圆筒壁的热流密度的单位

1-3 一大平板，高2.5m，宽2m，厚0.03m，导热系数为45W/(m·K)，两侧表面温度分别为t1=100℃，t2=80℃，求该板的热阻、热流量、热流密度。 解：导热热阻：R??热流量：???0.03??1.33?10?4 K/W A?2.5?2?45?t100?80??150.4 KW ?4R?1.33?10150.4?103?30 KW/m2 热流密度：q??A5?1-6 单层玻璃窗高1.2m，宽1.5m，厚3mm，玻璃热导率λ=0.5 W/(m·K)，室内外的空气温度分别为20℃和5℃，室内外空气与玻璃窗之间的对流换热系数h1=5.5 W/(m2·K)，h2=20 W/(m2·K)，求玻璃窗的散热损失及玻璃的导热热阻、两侧的对流换热热阻。

解：这是一个典型的传热问题。玻璃窗的散热损失指的就是通过玻璃窗的热流量，而非热流密度！玻璃窗单位面积的散热损失指的才是热流密度。传热问题可视为三个热阻串联，即对流热阻1、导热热阻、对流热阻2三个热阻相互串联。 室内对流热阻：Rh1?室外对流热阻：Rh2?导热热阻：R??11??0.101 K/W Ah11.2?1.5?5.511??0.0278 K/W Ah21.2?1.5?