于是早上离开时紧闭门窗，并打开了一个功率为15W的电风扇，该房间的长、宽、高分别为 5m、 3m、2.5m。如果该大学生10h以后回来，试估算房间的平均温度是多少？ 解：因关闭门窗户后，相当于隔绝了房间内外的热交换，但是电风扇要在房间内做工产生热量：为 15×10×3600=540000J全部被房间的空气吸收而升温，空气在 20℃时的比热为：1.005KJ/Kg.K, 540000×103 △t= =11.89 密度为1.205Kg1m3,所以 5×3×2.5×1.205×1.005 当他回来时房间的温度近似为32℃。 1-2理发吹风器的结构示意图如附图所示，风道的流通面积 A2=60cm,进入吹风器的空气压力 p=100kPa,温度t1=25℃。要求吹风器出口的空气温度 t2=47℃，试确定流过吹风器的空气 的质量流量以及吹风器出口的空气平均速度。电加热器的功率为 1500W. 解： 1-3淋浴器的喷头正常工作时的供水量一般为每分钟 1000cm3。冷水通过电热器从 15℃被加热到 43℃。试问电热器的加热功率是多少？为了节省能源， 有人提出可以将用过后的热水（温度为38℃） 送入一个换热器去加热进入淋浴器的冷水。如果该换热器能将冷水加热到 27℃，试计算采用余热回 收换热器后洗澡15min可以节省多少能源？ 解：电热器的加热功率： P_Q_cmt_4.18×10°×102×100×10×(43-15)-1950.6W=1.95kW T 60 15分钟可节省的能量： Q=cm△t=4.18×10×10×1000×10×15×(27-15=752400J=752.4kJ 1-4对于附图所示的两种水平夹层，试分析冷、热表面间热量交换的方式有何不同？如果要通过实验 来测定夹层中流体的导热系数，应采用哪一种布置？ 物面 诊五 LLELLELCLLLLL1LLI L山 3哈经德 3粉德。 ntttitiittitttan r l t i l t t i t t t 面 流科 解：(a)中热量交换的方式主要为热传导。 (b)热量交换的方式主要有热传导和自然对流。 所以如果要通过实验来测定夹层中流体的导热系数，应采用( a)布置。 1-5一个内部发热的圆球悬挂于室内，对于附图所示的三种情况，试分析： (1)圆球表面散热的方 式：(2)圆球表面与空气之间的换热方式。 解：(2)圆球为表面传热方式散热。 (1)换热方式：(a)自然对流换热；(b)自然对流与强制对流换热相当的过渡流传热： (c)强制对 流换热： 1-6一字宙飞船的外形示于附图中，其中外遮光罩是凸出于飞船体之外的一个光学窗口，其表面的 温度状态直接影响到飞船的光学遥感器。船体表面各部分的表面温度与遮光罩的表面温度不同。试 分析，飞船在太空中飞行时与遮光罩表面发生热交换的对象可能有哪些？换热的方式是什么？ 解：一遮光罩与外界发生辐射换热及遮光罩外表与船体外表进行辐射。传热方式为（辐射） 1-7热电偶常用来测量气流温度。如附图所示，用热电偶来测量管道中高温气流的温度 Tr 壁管温度Tw<T:。试分析热电偶结点的换热方式。 解：具有管道内流体对节点的对流换热，沿偶丝到节点的导热和管道内壁到节点的热辐射。 【第2页共284页】【第 2 页 共 284 页】 于是早上离开时紧闭门窗，并打开了一个功率为 15W 的电风扇，该房间的长、宽、高分别为 5m、 3m、2.5m。如果该大学生 10h 以后回来，试估算房间的平均温度是多少？ 解： 因关闭门窗户后，相当于隔绝了房间内外的热交换，但是电风扇要在房间内做工产生热量：为 15 10 3600＝540000J 全部被房间的空气吸收而升温，空气在 20℃时的比热为： 1.005KJ/Kg.K, 密度为 1.205Kg/m 3 ,所以 11.89 5 3 2.5 1.205 1.005 540000 10 3 t 当他回来时房间的温度近似为 32℃。 1-2 理发吹风器的结构示意图如附图所示，风道的流通面积 2 A2 60cm ，进入吹风器的空气压力 p 100kPa ，温度 t1 25℃。要求吹风器出口的空气温度 t2 47 ℃，试确定流过吹风器的空气 的质量流量以及吹风器出口的空气平均速度。电加热器的功率为 1500W。 解： 1-3 淋浴器的喷头正常工作时的供水量一般为每分钟 3 1000cm 。冷水通过电热器从 15℃被加热到 43℃。试问电热器的加热功率是多少？为了节省能源， 有人提出可以将用过后的热水 （温度为 38℃） 送入一个换热器去加热进入淋浴器的冷水。如果该换热器能将冷水加热到 27℃，试计算采用余热回 收换热器后洗澡 15min 可以节省多少能源？ 解： 电热器的加热功率： W kW Q cm t P 1950.6 1.95 60 4.18 10 10 1000 10 (43 15) 3 3 6 15 分钟可节省的能量： Q cm t 4.18 10 10 1000 10 15 (27 15) 752400J 752.4kJ 3 3 6 1-4 对于附图所示的两种水平夹层， 试分析冷、 热表面间热量交换的方式有何不同？如果要通过实验 来测定夹层中流体的导热系数，应采用哪一种布置？ 解：（a）中热量交换的方式主要为热传导。 （b）热量交换的方式主要有热传导和自然对流。 所以如果要通过实验来测定夹层中流体的导热系数，应采用（ a）布置。 1-5 一个内部发热的圆球悬挂于室内，对于附图所示的三种情况，试分析： （1）圆球表面散热的方 式；（2）圆球表面与空气之间的换热方式。 解：（2）圆球为表面传热方式散热。 （1）换热方式：（a）自然对流换热； （ b）自然对流与强制对流换热相当的过渡流传热； （c）强制对 流换热； 1-6 一宇宙飞船的外形示于附图中，其中外遮光罩是凸出于飞船体之外的一个光学窗口，其表面的 温度状态直接影响到飞船的光学遥感器。船体表面各部分的表面温度与遮光罩的表面温度不同。试 分析，飞船在太空中飞行时与遮光罩表面发生热交换的对象可能有哪些？换热的方式是什么？ 解： 一遮光罩与外界发生辐射换热及遮光罩外表与船体外表进行辐射。传热方式为（辐射） 1-7 热电偶常用来测量气流温度。如附图所示，用热电偶来测量管道中高温气流的温度 Tf ,壁管温度 Tw T f 。试分析热电偶结点的换热方式。 解：具有管道内流体对节点的对流换热，沿偶丝到节点的导热和管道内壁到节点的热辐射