材料加工冶金传输原理热量传输课后答案

第一章 流体的主要物理性质

1-1何谓流体，流体具有哪些物理性质？

答：流体是指没有固定的形状、易于流动的物质。它包括液体和气体。 流体的主要物理性质有：密度、重度、比体积压缩性和膨胀性。

1-2某种液体的密度ρ=900 Kg／m3，试求教重度y和质量体积v。 解：由液体密度、重度和质量体积的关系知：

??G??g?900?9.8?8820(N/m3) V1∴质量体积为????0.001(m3/kg)

1.4某种可压缩液体在圆柱形容器中，当压强为2MN／m2时体积为995cm3，当压强为1MN／m2时体积为1000 cm3，问它的等温压缩率kT为多少? 解：等温压缩率KT公式(2-1): KT??1V??V? ???P??TΔV=995-1000=-5*10-6m3

注意：ΔP=2-1=1MN/m2=1*106Pa

将V=1000cm3代入即可得到KT=5*10-9Pa-1。 注意：式中V是指液体变化前的体积

1.6 如图1.5所示，在相距h＝0.06m的两个固定平行乎板中间放置另一块薄板，在薄 板的上下分别放有不同粘度的油，并且一种油的粘度是另一种油的粘度的2倍。当薄板以匀速v＝0.3m/s被拖动时，每平方米受合力F=29N，求两种

第一章 流体的主要物理性质

1-1何谓流体，流体具有哪些物理性质？

答：流体是指没有固定的形状、易于流动的物质。它包括液体和气体。 流体的主要物理性质有：密度、重度、比体积压缩性和膨胀性。

1-2某种液体的密度ρ=900 Kg／m3，试求教重度y和质量体积v。 解：由液体密度、重度和质量体积的关系知：

??G??g?900?9.8?8820(N/m3) V1∴质量体积为????0.001(m3/kg)

1.4某种可压缩液体在圆柱形容器中，当压强为2MN／m2时体积为995cm3，当压强为1MN／m2时体积为1000 cm3，问它的等温压缩率kT为多少? 解：等温压缩率KT公式(2-1): KT??1V??V? ???P??TΔV=995-1000=-5*10-6m3

注意：ΔP=2-1=1MN/m2=1*106Pa

将V=1000cm3代入即可得到KT=5*10-9Pa-1。 注意：式中V是指液体变化前的体积

1.6 如图1.5所示，在相距h＝0.06m的两个固定平行乎板中间放置另一块薄板，在薄 板的上下分别放有不同粘度的油，并且一种油的粘度是另一种油的粘度的2倍。当薄板以匀速v＝0.3m/s被拖动时，每平方米受合力F=29N，求两种

第一章 流体的主要物理性质（吉泽升版）

1-1何谓流体，流体具有哪些物理性质？

答：流体是指没有固定的形状、易于流动的物质。它包括液体和气体。 流体的主要物理性质有：密度、重度、比体积压缩性和膨胀性。 1-2某种液体的密度ρ=900 Kg／m3，试求教重度y和质量体积v。 解：由液体密度、重度和质量体积的关系知： ??GV??g?900?9.8?8820(N/m)

3∴质量体积为??1??0.001(m/kg)

31.4某种可压缩液体在圆柱形容器中，当压强为2MN／m2时体积为995cm3，当压强为1MN／m2时体积为1000 cm3，问它的等温压缩率kT为多少? 解：等温压缩率KT公式(2-1): KT??1??V? ??V??P?TΔV=995-1000=-5*10-6m3

注意：ΔP=2-1=1MN/m2=1*106Pa

将V=1000cm3代入即可得到KT=5*10-9Pa-1。 注意：式中V是指液体变化前的体积

1.6 如图1.5所示，在相距h＝0.06m的两个固定平行乎板中间放置另一块薄板，在薄 板的上下分别放有不同粘度的油，并且一种油的粘度是另一种油的粘度的2倍。当薄板以匀速v＝0.3m/s被拖动时，每平方米受合力F=29N

第8章 辐射换热

题1、试分别计算温度为2000K和5800K的黑体的最大单色辐射力所对应的波长?m。

?3?3解：根据 ?mT?2.8976?10?2.9?10m?K

2.9?10?3?m??1.45?m T?2000K时，20002.9?10?3?m??0.50?m T?5800K时，5800题2、试分别计算30℃和300℃黑体的辐射力。

4?T??273?30?2解：30℃时，Eb1?Cb?1??5.67????478W/m

?100??100? 300℃时，Eb2?T??273?300?2?Cb?2??5.67????6122W/m

?100??100?4题3、人体的皮肤可近似按灰体处理，假定人体皮肤温度为35℃，发射率??0.98求，人体皮肤的辐射力。

解：略(E?500W/m)

题4、液氧储存容器为下图所示的双壁镀银夹层结构。已知镀银夹层外壁温度

2TW1?20?C，内壁温度TW2?-183?C，镀银壁的发射率??0.02试求容器壁每单位面积的，辐射换热量。

题4示意图 液氧储存容器

解：因为容器夹层的间隙很小，本题可认为属于无限大平行平板间的辐射换热问题。先算得两表面的绝对温度

TW1?20?273?293K

TW2?-18

第8章 辐射换热

题1、试分别计算温度为2000K和5800K的黑体的最大单色辐射力所对应的波长?m。

?3?3解：根据 ?mT?2.8976?10?2.9?10m?K

2.9?10?3?m??1.45?m T?2000K时，20002.9?10?3?m??0.50?m T?5800K时，5800题2、试分别计算30℃和300℃黑体的辐射力。

4?T??273?30?2解：30℃时，Eb1?Cb?1??5.67????478W/m

?100??100? 300℃时，Eb2?T??273?300?2?Cb?2??5.67????6122W/m

?100??100?4题3、人体的皮肤可近似按灰体处理，假定人体皮肤温度为35℃，发射率??0.98求，人体皮肤的辐射力。

解：略(E?500W/m)

题4、液氧储存容器为下图所示的双壁镀银夹层结构。已知镀银夹层外壁温度

2TW1?20?C，内壁温度TW2?-183?C，镀银壁的发射率??0.02试求容器壁每单位面积的，辐射换热量。

题4示意图 液氧储存容器

解：因为容器夹层的间隙很小，本题可认为属于无限大平行平板间的辐射换热问题。先算得两表面的绝对温度

TW1?20?273?293K

TW2?-18

第一章 流体的主要物理性质

1-1何谓流体，流体具有哪些物理性质？

答：流体是指没有固定的形状、易于流动的物质。它包括液体和气体。 流体的主要物理性质有：密度、重度、比体积压缩性和膨胀性。

2、在图3.20所示的虹吸管中，已知H1=2m，H2=6m，管径D=15mm，如果不计损失，问S处的压强应为多大时此管才能吸水?此时管内流速υ2及流量Q各为若干?(注意：管B端并未接触水面或探入水中)

解：选取过水断面1-1、2-2及水平基准面O-O，列1-1面(水面)到2-2面的贝努利方程 p a0?? ??122g?H1?p2??2?22gpa??2?p2???222g图3.20 虹吸管 再选取水平基准面O’-O’， 列过水断面2-2及3-3的贝努利方程 pa?32p2?22(H??0?? 1?H2)??2g?2g 8?p 2 22 322 (B) 因V2=V3 由式(B)得 p???2g?10??2g??10?8?2m(水柱)p2?2?9810?19620(pa)pa?2?2g(??p2??2)?2?9.

第一章 流體的主要物理性質

1-1何謂流體，流體具有哪些物理性質？

答：流體是指沒有固定的形狀、易於流動的物質。它包括液體和氣體。 流體的主要物理性質有：密度、重度、比體積壓縮性和膨脹性。

2、在圖3.20所示的虹吸管中，已知H1=2m，H2=6m，管徑D=15mm，如果不計損失，問S處的壓強應為多大時此管才能吸水?此時管內流速υ2及流量Q各為若干?(注意：管B端並未接觸水面或探入水中)

解：選取過水斷面1-1、2-2及水準基準面O-O，列1-1面(水面)到2-2面的貝努利方程

0?p?p? 2 a121 2 a22 再選取水準基準面O’-O’，

列過水斷面2-2及3-3的貝努利方程

??2g?H?p??2?22g?2?p???2gp?p?(H?H)???0???2g?2g8?p2 圖3.20 虹吸管 22 a322 12 22 322 (B) 因V2=V3 由式(B)得

p??2?2g( ???2g?10??2g?10?8?2m(水柱)p2?2?9810?19620(pa)pa??p2??2)?2?9.

第一章 流体的主要物理性质

1-1何谓流体，流体具有哪些物理性质？

答：流体是指没有固定的形状、易于流动的物质。它包括液体和气体。 流体的主要物理性质有：密度、重度、比体积压缩性和膨胀性。

2、在图3.20所示的虹吸管中，已知H1=2m，H2=6m，管径D=15mm，如果不计损失，问S处的压强应为多大时此管才能吸水?此时管内流速υ2及流量Q各为若干?(注意：管B端并未接触水面或探入水中)

解：选取过水断面1-1、2-2及水平基准面O-O，列1-1面(水面)到2-2面的贝努利方程 p a0?? ??122g?H1?p2??2?22gpa??2?p2???222g图3.20 虹吸管 再选取水平基准面O’-O’， 列过水断面2-2及3-3的贝努利方程 pa?32p2?22(H??0?? 1?H2)??2g?2g 8?p 2 22 322 (B) 因V2=V3 由式(B)得 p???2g?10??2g??10?8?2m(水柱)p2?2?9810?19620(pa)pa?2?2g(??p2??2)?2?9.

第一章 流體的主要物理性質

1-1何謂流體，流體具有哪些物理性質？

答：流體是指沒有固定的形狀、易於流動的物質。它包括液體和氣體。 流體的主要物理性質有：密度、重度、比體積壓縮性和膨脹性。

2、在圖3.20所示的虹吸管中，已知H1=2m，H2=6m，管徑D=15mm，如果不計損失，問S處的壓強應為多大時此管才能吸水?此時管內流速υ2及流量Q各為若干?(注意：管B端並未接觸水面或探入水中)

解：選取過水斷面1-1、2-2及水準基準面O-O，列1-1面(水面)到2-2面的貝努利方程

0?p?p? 2 a121 2 a22 再選取水準基準面O’-O’，

列過水斷面2-2及3-3的貝努利方程

??2g?H?p??2?22g?2?p???2gp?p?(H?H)???0???2g?2g8?p2 圖3.20 虹吸管 22 a322 12 22 322 (B) 因V2=V3 由式(B)得

p??2?2g( ???2g?10??2g?10?8?2m(水柱)p2?2?9810?19620(pa)pa??p2??2)?2?9.

第一章 流體的主要物理性質

1-1何謂流體，流體具有哪些物理性質？

答：流體是指沒有固定的形狀、易於流動的物質。它包括液體和氣體。

流體的主要物理性質有：密度、重度、比體積壓縮性和膨脹性。

2、在圖3.20所示的虹吸管中，已知H1=2m ，H2=6m ，管徑D=15mm ，如果不計損失，問S 處的壓強應為多大時此管才能吸水?此時管內流速υ2及流量Q 各為若干?(注意：管B 端並未接觸水面或探入水中)

解：選取過水斷面1-1、2-2及水準基準面O-O ，列1-1面(水面)到2-2面的貝努利方程

再選取水準基準面O ’-O ’，

列過水斷面2-2及3-3的貝努利方程 (B) 因V2=V3 由式(B)得

圖3.20 虹吸管 g p H g p

a 220222121υγυγ

++=++g

p p

a 22222υγγ++=g

p g p H H a 202)(2322221υγυγ++=+++g g p

2102823222υυγ+=++

)(28102水柱m p =-=γ

)(19620981022a p p =?=)/(85.10)410(8.92)2(222s m p p