题目
(问答题) 由多层等厚平壁构成的导热壁面中,所用材料的导热系数愈大,则该壁面的热阻就愈________,其两侧的温度差愈________
(问答题) 由多层等厚平壁构成的导热壁面中,所用材料的导热系数愈大,则该壁面的热阻就愈________,其两侧的温度差愈________
题目解答
答案
小;小
解析
考查要点:本题主要考查多层平壁导热中的热阻计算及温度差变化规律,需理解导热热阻的叠加原理及温度差与热阻的关系。
解题核心思路:
- 热阻公式:单层平壁热阻为 $R = \frac{\delta}{\lambda A}$,总热阻为各层热阻之和。
- 导热系数 $\lambda$ 的影响:$\lambda$ 增大时,单层热阻减小,总热阻随之减小。
- 温度差与热阻关系:在传热量 $Q$ 不变时,温度差 $\Delta T = Q \cdot R_{\text{总}}$,热阻减小导致温度差减小。
破题关键点:
- 明确热阻与导热系数的反比关系。
- 理解温度差与总热阻的正比关系(假设传热量恒定)。
热阻分析
对于多层等厚平壁,总热阻为各层热阻之和:
$R_{\text{总}} = \sum \frac{\delta}{\lambda_i A}$
当材料的导热系数 $\lambda_i$ 增大时,每一层的热阻 $\frac{\delta}{\lambda_i A}$ 减小,因此总热阻 $R_{\text{总}}$ 减小。
温度差分析
在稳态传热中,传热量 $Q$ 满足:
$Q = \frac{\Delta T}{R_{\text{总}}}$
若传热量 $Q$ 不变,总热阻 $R_{\text{总}}$ 减小,则两侧温度差 $\Delta T = Q \cdot R_{\text{总}}$ 减小。