题目
材料的第一热应力断裂抵抗因子相同的情况下,导温系数越大,说明温度趋于均衡的能力越强,材料能够承受的最大冷却速度越大。A. 对B. 错
材料的第一热应力断裂抵抗因子相同的情况下,导温系数越大,说明温度趋于均衡的能力越强,材料能够承受的最大冷却速度越大。
A. 对
B. 错
题目解答
答案
A. 对
解析
考查要点:本题主要考查对材料导温系数与热应力关系的理解,涉及热传导基本原理的应用。
解题核心思路:
- 导温系数(α)是衡量材料传播温度变化能力的物理量,公式为 $\alpha = \frac{k}{\rho c}$(k为导热系数,ρ为密度,c为比热容)。
- 温度趋于均衡的能力与导温系数正相关:导温系数越大,材料内部温度变化传播越快,温度梯度越小。
- 热应力与温度梯度相关:温度梯度越大,热应力越大。因此,导温系数越大,可承受的冷却速度越大,因温度变化更均匀,应力更小。
破题关键:
- 明确导温系数与温度均衡能力的正向关系。
- 理解热应力与温度梯度的关联,进而推导出最大冷却速度的结论。
导温系数的作用:
导温系数反映材料传递温度变化的效率。当材料冷却时,导温系数大的材料能更快将温度变化传递到内部,减少局部温度差异(即减小温度梯度)。
热应力与冷却速度的关系:
- 热应力由温度梯度引起,公式为 $\sigma = -E \alpha \frac{\partial T}{\partial x}$(E为弹性模量,$\frac{\partial T}{\partial x}$为温度梯度)。
- 温度梯度越小(导温系数大时),热应力越小。因此,在相同断裂抵抗因子下,材料可承受更大的冷却速度。
结论:
题目中“导温系数越大,温度趋于均衡能力越强,最大冷却速度越大”的表述正确。