热学第四版思考题答案

1、质量、重量、密度、容重的定义，密度和容重间存在着什么关系？各物理量的量纲量

测单位是什么？

质量——惯性：物体中所含物质的多少

量纲：[M]

单位：kg/m3

重量——万有引力：地球对物体的引力，称重力或重量

量纲：[MLT-2]

单位：kg?m/m2

2、什么叫做粘滞性？粘滞性对液体运动起什么作用？

当液体处在运动状态时，若液体质点之间存在着相对运动，则质点间要产生内摩擦力抵抗其相对运动，这种性质称为液体的粘滞性。此内摩擦力称粘滞力。

内摩擦力的作用是抵抗液体内部的相对运动，从而影响着液体的运动状况，由于粘滞性的存在，液体在运动过程中因克服内摩擦力而做功，故液体的粘滞性也是液体中发生机械能量损失的根源。

3、固体之间的摩擦力与液体之间的摩擦力有何原则上的区别？何谓牛顿内摩擦定律，

该定律是否适用于任何液体？

固体之间的摩擦力仅发生在液体与固体边界的接触处，而液体之间的摩擦力发生在液体与固体边界的接触处和液体内部。

内摩擦定律：

①作层流运动的液体，相邻液层中单位面积上所作用的内摩擦力（或粘滞力），与流速梯度成正比，与液体性质有关：；

②作层流运动的液体，相邻液层中所产生的切应力，与剪切变形速度成正比。。

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。

dx，其中，q－热流密度；?－导热系数；dx－沿x方向的温度变答：① 傅立叶定律：

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：面温度；

q???dtdtq?h(tw?tf)，其中，q－热流密度；h－表面传热系数；

tw－固体表

tf－流体的温度。

4③ 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，哪些与过程有关？

答：① 导热系数的单

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。

dx，其中，q－热流密度；?－导热系数；dx－沿x方向的温度变答：① 傅立叶定律：

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：面温度；

q???dtdtq?h(tw?tf)，其中，q－热流密度；h－表面传热系数；

tw－固体表

tf－流体的温度。

4③ 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，哪些与过程有关？

答：① 导热系数的单

4-1 根据传热机理的不同，有哪三种基本传热方式？他们的传热机理有何不同？

答：根据传热机理的不同，热的传递有三种基本方式：热传导、对流传热和辐射传热。 热传导（简称导热）：热量不依靠宏观混合运动而从物体中的高温区向低温区移动的过程。在固体、液体和气体中都可以发生。 对流传热：由流体内部各部分质点发生宏观运动而引起的热量传递过程，只能发生在有流体流动的场合。 热辐射：因热的原因而产生的电磁波在空间的传递。可以在完全真空的地方传递而无需任何介质。

4-3 固体、液体、气体三者的热导率比较，哪个大，哪个小？ 答：一般固体>液体>气体

4-13 答：一是液体的温度要达到沸点,二是需要从外部吸热。

4-20 答：能透过全部辐射能的物体，称为透热体；能全部反射辐射能的物体，称为白体；能全部吸收辐射能的物体，称为黑体或绝对黑体；能够以相等的吸收率吸收所有波长辐射能的物体，称为灰体。

4-21 答：在同一温度下，实际物体的辐射能力与黑体的辐射能力之比，定义为灰体的黑度。 影响固体表面黑度的主要因素有：物体的性质、温度及表面情况（如表面粗糙度及氧化程度）。 4-29

答：根据公式可以采取如下措施：

提过对流换热系数，尤其是提高较小一层的对流换热

1．闭口系与外界无物质交换，系统内质量保持恒定，那么系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统吗？

不一定，稳定流动系统内质量也保持恒定。

2．有人认为开口系统内系统与外界有物质交换，而物质又与能量不可分割，所以开口系统不可能是绝热系。对不对，为什么？

不对，绝热系的绝热是指热能单独通过系统边界进行传递（传热量），随物质进出的热能（准确地说是热力学能）不在其中。 3．平衡状态与稳定状态有何区别和联系？

平衡状态一定是稳定状态，稳定状态则不一定是平衡状态。 4．倘使容器中气体的压力没有改变，试问安装在该容器上的压力表的读数会改变吗？绝对压力计算公式

p=pb+pg (p> pb), p= pb -pv (p< pb)

中，当地大气压是否必定是环境大气压？

当地大气压pb改变，压力表读数就会改变。当地大气压pb不一定是环境大气压。

5．温度计测温的基本原理是什么？

热力学第零定律

The zeroth law of thermodynamics enables us to measure temperature. In order to measure temperature of body A, we compare body C — a thermo

1. 锅炉的任务是什么？在国民经济中的重要性如何？

任务：安全可靠，经济有效的把燃料化学能转化成热量，进而将热量传递给水，以产生热水或蒸汽。重要性：a.广泛性 广泛应用于现代工业各个部门，成为发展国民经济的重要热工设备之一。b.迫切性：节能和环保c.工业锅炉与企业的关系

2. 锅炉与锅炉房设备有何区别？各自起什么作用？又是怎样工作的？

锅炉的最根本组成是汽锅和炉子。燃料在炉子中燃烧，将燃料的化学能转化为热能，高温的烟气通过汽锅受热面把热量传递给汽锅中温度较低的水。锅炉房设备是保证锅炉的生产过程能连续不断地进行，达到安全可靠，经济有效地供热。是锅炉本体和它的辅助设备的总称。 3.锅炉是怎样工作的，大致分几个过程？

燃料的燃烧过程，烟气向水的传热过程，水的受热汽化过程 4锅炉上有哪些安全部件？作用是什么？

压力表：测量和显示锅炉汽水系统的工作压力，使锅炉在允许的工作压力下安全进行。 安全阀：自动泄压报警，使锅炉在允许的工作压力下运行 水位表：显示锅炉水位，避免发生缺水或满水事故。 高低水位报警器：水位达到最高或最低运行限度时自动发出报警信号 5.名牌4t/h，1.3Mpa生产饱和蒸汽的锅炉，工作压力达不到1.3Mpa，只能到0.8Mpa，为什

思考题 第一章

1. 锅炉的任务是什么？在国民经济中的重要性如何？

任务：安全可靠，经济有效的把燃料化学能转化成热量，进而将热量传递给水，以产生热水或蒸汽。重要性：a.广泛性 广泛应用于现代工业各个部门，成为发展国民经济的重要热工设备之一。b.迫切性：节能和环保c.工业锅炉与企业的关系

2. 锅炉与锅炉房设备有何区别？各自起什么作用？又是怎样工作的？

锅炉的最根本组成是汽锅和炉子。燃料在炉子中燃烧，将燃料的化学能转化为热能，高温的烟气通过汽锅受热面把热量传递给汽锅中温度较低的水。锅炉房设备是保证锅炉的生产过程能连续不断地进行，达到安全可靠，经济有效地供热。是锅炉本体和它的辅助设备的总称。 3.锅炉是怎样工作的，大致分几个过程？

燃料的燃烧过程，烟气向水的传热过程，水的受热汽化过程 4锅炉上有哪些安全部件？作用是什么？

压力表：测量和显示锅炉汽水系统的工作压力，使锅炉在允许的工作压力下安全进行。 安全阀：自动泄压报警，使锅炉在允许的工作压力下运行 水位表：显示锅炉水位，避免发生缺水或满水事故。 高低水位报警器：水位达到最高或最低运行限度时自动发出报警信号 5.名牌4t/h，1.3Mpa生产饱和蒸汽的锅炉，工作压力达不到1.3Mpa，只能到0

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1. 锅炉的任务是什么？在国民经济中的重要性如何？

任务：安全可靠，经济有效的把燃料化学能转化成热量，进而将热量传递给水，以产生热水或蒸汽。重要性：a.广泛性 广泛应用于现代工业各个部门，成为发展国民经济的重要热工设备之一。b.迫切性：节能和环保c.工业锅炉与企业的关系

2. 锅炉与锅炉房设备有何区别？各自起什么作用？又是怎样工作的？

锅炉的最根本组成是汽锅和炉子。燃料在炉子中燃烧，将燃料的化学能转化为热能，高温的烟气通过汽锅受热面把热量传递给汽锅中温度较低的水。锅炉房设备是保证锅炉的生产过程能连续不断地进行，达到安全可靠，经济有效地供热。是锅炉本体和它的辅助设备的总称。 3.锅炉是怎样工作的，大致分几个过程？

燃料的燃烧过程，烟气向水的传热过程，水的受热汽化过程 4锅炉上有哪些安全部件？作用是什么？

压力表：测量和显示锅炉汽水系统的工作压力，使锅炉在允许的工作压力下安全进行。 安全阀：自动泄压报警，使锅炉在允许的工作压力下运行 水位表：显示锅炉水位，避免发生缺水或满水事故。 高低水位报警器：水位达到最高或最低运行限度时自动发出报警信号 5.名牌4t/h，1.3Mpa生产饱和蒸汽的锅炉，工作压力达不到1.3Mpa，只能到0

1. 锅炉的任务是什么？在国民经济中的重要性如何？

任务：安全可靠，经济有效的把燃料化学能转化成热量，进而将热量传递给水，以产生热水或蒸汽。重要性：a.广泛性 广泛应用于现代工业各个部门，成为发展国民经济的重要热工设备之一。b.迫切性：节能和环保c.工业锅炉与企业的关系

2. 锅炉与锅炉房设备有何区别？各自起什么作用？又是怎样工作的？

锅炉的最根本组成是汽锅和炉子。燃料在炉子中燃烧，将燃料的化学能转化为热能，高温的烟气通过汽锅受热面把热量传递给汽锅中温度较低的水。锅炉房设备是保证锅炉的生产过程能连续不断地进行，达到安全可靠，经济有效地供热。是锅炉本体和它的辅助设备的总称。 3.锅炉是怎样工作的，大致分几个过程？

燃料的燃烧过程，烟气向水的传热过程，水的受热汽化过程 4锅炉上有哪些安全部件？作用是什么？

压力表：测量和显示锅炉汽水系统的工作压力，使锅炉在允许的工作压力下安全进行。 安全阀：自动泄压报警，使锅炉在允许的工作压力下运行 水位表：显示锅炉水位，避免发生缺水或满水事故。 高低水位报警器：水位达到最高或最低运行限度时自动发出报警信号 5.名牌4t/h，1.3Mpa生产饱和蒸汽的锅炉，工作压力达不到1.3Mpa，只能到0.8Mpa，为什

1. 锅炉的任务是什么？在国民经济中的重要性如何？

任务：安全可靠，经济有效的把燃料化学能转化成热量，进而将热量传递给水，以产生热水或蒸汽。重要性：a.广泛性 广泛应用于现代工业各个部门，成为发展国民经济的重要热工设备之一。b.迫切性：节能和环保c.工业锅炉与企业的关系

2. 锅炉与锅炉房设备有何区别？各自起什么作用？又是怎样工作的？

锅炉的最根本组成是汽锅和炉子。燃料在炉子中燃烧，将燃料的化学能转化为热能，高温的烟气通过汽锅受热面把热量传递给汽锅中温度较低的水。锅炉房设备是保证锅炉的生产过程能连续不断地进行，达到安全可靠，经济有效地供热。是锅炉本体和它的辅助设备的总称。 3.锅炉是怎样工作的，大致分几个过程？

燃料的燃烧过程，烟气向水的传热过程，水的受热汽化过程 4锅炉上有哪些安全部件？作用是什么？

压力表：测量和显示锅炉汽水系统的工作压力，使锅炉在允许的工作压力下安全进行。 安全阀：自动泄压报警，使锅炉在允许的工作压力下运行 水位表：显示锅炉水位，避免发生缺水或满水事故。 高低水位报警器：水位达到最高或最低运行限度时自动发出报警信号 5.名牌4t/h，1.3Mpa生产饱和蒸汽的锅炉，工作压力达不到1.3Mpa，只能到0.8Mpa，为什