题目
双层平壁定态传热,壁厚相同,各层的热导率分为为λ1和λ2,其对应的温度差为50℃和30℃,则λ1()λ2A. 小于B. 大于C. 等于D. 不确定
双层平壁定态传热,壁厚相同,各层的热导率分为为λ1和λ2,其对应的温度差为50℃和30℃,则λ1()λ2
A. 小于
B. 大于
C. 等于
D. 不确定
题目解答
答案
A. 小于
解析
步骤 1:理解传热的基本原理
在定态传热中,热流密度(单位面积上的热流)是恒定的。对于双层平壁,热流密度可以通过傅里叶定律计算,即 q = -λ * (dT/dx),其中 q 是热流密度,λ 是热导率,dT/dx 是温度梯度。
步骤 2:应用傅里叶定律
对于双层平壁,由于壁厚相同,热流密度在两层中是相同的。因此,可以写出两个方程:
q = -λ1 * (dT1/dx)
q = -λ2 * (dT2/dx)
其中,dT1/dx 和 dT2/dx 分别是第一层和第二层的温度梯度。
步骤 3:比较温度梯度
由于热流密度 q 在两层中是相同的,可以得出:
λ1 * (dT1/dx) = λ2 * (dT2/dx)
由于温度差分别为 50℃ 和 30℃,可以得出:
λ1 * 50 = λ2 * 30
λ1 / λ2 = 30 / 50 = 3 / 5
因此,λ1 < λ2。
在定态传热中,热流密度(单位面积上的热流)是恒定的。对于双层平壁,热流密度可以通过傅里叶定律计算,即 q = -λ * (dT/dx),其中 q 是热流密度,λ 是热导率,dT/dx 是温度梯度。
步骤 2:应用傅里叶定律
对于双层平壁,由于壁厚相同,热流密度在两层中是相同的。因此,可以写出两个方程:
q = -λ1 * (dT1/dx)
q = -λ2 * (dT2/dx)
其中,dT1/dx 和 dT2/dx 分别是第一层和第二层的温度梯度。
步骤 3:比较温度梯度
由于热流密度 q 在两层中是相同的,可以得出:
λ1 * (dT1/dx) = λ2 * (dT2/dx)
由于温度差分别为 50℃ 和 30℃,可以得出:
λ1 * 50 = λ2 * 30
λ1 / λ2 = 30 / 50 = 3 / 5
因此,λ1 < λ2。