题目
某一传热过程的热流密度q=500W/m 2 ,冷、热流体间的温差为10°C,其传热系数和单位面积的总传热热阻各为多少?A..K =50W/(m 2 .K),r t =0.05m 2 .K/WB..K =0.02W/(m 2 .K),r t =50m 2 .K/WC..K =50W/(m 2 .K),r t =0.02m 2 .K/WD..K =50W/(m 2 .K),r t =0.05K/W
某一传热过程的热流密度q=500W/m 2 ,冷、热流体间的温差为10°C,其传热系数和单位面积的总传热热阻各为多少?
A..K =50W/(m 2 .K),r t =0.05m 2 .K/W
B..K =0.02W/(m 2 .K),r t =50m 2 .K/W
C..K =50W/(m 2 .K),r t =0.02m 2 .K/W
D..K =50W/(m 2 .K),r t =0.05K/W
A..K =50W/(m 2 .K),r t =0.05m 2 .K/W
B..K =0.02W/(m 2 .K),r t =50m 2 .K/W
C..K =50W/(m 2 .K),r t =0.02m 2 .K/W
D..K =50W/(m 2 .K),r t =0.05K/W
题目解答
答案
C
解析
考查要点:本题主要考查传热学中的基本公式应用,包括传热系数和总传热热阻的计算。
解题核心思路:
- 传热速率方程:热流密度 $q$ 与传热系数 $K$ 和温差 $\Delta T$ 的关系为 $q = K \Delta T$,由此可求 $K$。
- 热阻定义:单位面积的总传热热阻 $R_t$ 与传热系数 $K$ 的关系为 $R_t = \frac{1}{K}$,由此可求 $R_t$。
破题关键点:
- 单位统一:温差 $\Delta T$ 的单位需转换为开尔文(K),但本题中温差为 $10^\circ C$,对应 $10 \, \text{K}$。
- 公式变形:通过公式变形直接计算 $K$ 和 $R_t$,注意单位的正确性。
步骤1:计算传热系数 $K$
根据传热速率方程:
$q = K \Delta T \implies K = \frac{q}{\Delta T}$
代入已知条件 $q = 500 \, \text{W/m}^2$,$\Delta T = 10 \, \text{K}$:
$K = \frac{500}{10} = 50 \, \text{W/(m}^2 \cdot \text{K)}$
步骤2:计算单位面积总传热热阻 $R_t$
根据热阻定义:
$R_t = \frac{1}{K}$
代入 $K = 50 \, \text{W/(m}^2 \cdot \text{K)}$:
$R_t = \frac{1}{50} = 0.02 \, \text{m}^2 \cdot \text{K/W}$
选项分析
- 选项C:$K = 50 \, \text{W/(m}^2 \cdot \text{K)}$,$R_t = 0.02 \, \text{m}^2 \cdot \text{K/W}$,与计算结果一致。
- 其他选项:单位或数值错误(如选项D的单位缺少面积维度)。