题目
大容积液体沸腾对流传热系数比无相变时大的主要原因是()。A. 气泡脱离加热面时对附近液体有搅动作用B. 气泡在长大过程中吸收了大量热能C. 气泡的产生和长大要求液体必须过热D. 大量气泡连成片使加热面热损失减小
大容积液体沸腾对流传热系数比无相变时大的主要原因是()。
A. 气泡脱离加热面时对附近液体有搅动作用
B. 气泡在长大过程中吸收了大量热能
C. 气泡的产生和长大要求液体必须过热
D. 大量气泡连成片使加热面热损失减小
题目解答
答案
A. 气泡脱离加热面时对附近液体有搅动作用
解析
本题考查大容积液体沸腾对对流传热系数比无相变时大的原因,解题思路是是分析每个选项与对流传热系数增大之间的关系。
- **选项A:
在大容积液体沸腾过程中,气泡脱离加热面时会对附近液体产生搅动作用。这种搅动使得液体产生强烈的扰动,破坏了加热面附近的层流边界层,促进层流边界层是热阻的主要来源。当层流边界层被破坏后,热量传递的热阻减小。根据对流传热系数的计算公式$\alpha=\frac{Q}{A\Delta T}$(其中$\alpha$为对流传热系数,$Q$为传热量,$A$为传热面积,$\Delta T$为传热温差),在传热量$Q$、传热面积$A$和传热温差$\Delta T$一定的情况下,热阻减小会导致对流传热系数$\alpha$增大,所以气泡脱离加热面时对附近液体的搅动作用是大容积液体沸腾对流传热系数比无相变时大的主要原因。
-选项B:
气泡在长大过程中吸收大量热能,这只是沸腾过程中的一个热传递现象,它主要影响的是气泡的生长和沸腾的持续进行,但并不能直接导致针对性地减小热阻、增大对流传热系数的作用,所以该选项不是主要原因。
-选项C:
气泡的产生和长大要求液体必须过热,这是液体沸腾的一个必要条件,它只是说明了沸腾发生的前提,而不是导致对流传热系数增大的直接力学力学力学方面的原因,所以该选项不符合要求。
-选项D:
大量气泡连成片使加热面热损失减小,热损失减小并不等同于传热量$Q$的减少,根据$\alpha=\frac{Q}{A\Delta T}$,在其他条件不变时,传热量$Q$减小会使对流传热系数$\alpha$减小,而不是增大,所以该选项错误。