题目
多层平壁的稳态热传导过程中,热阻大的壁层,其温度差()。A. 小B. 不变C. 大D. 不确定
多层平壁的稳态热传导过程中,热阻大的壁层,其温度差()。
A. 小
B. 不变
C. 大
D. 不确定
题目解答
答案
C. 大
解析
考查要点:本题主要考查多层平壁稳态热传导过程中热阻与温度差的关系,需理解热阻的物理意义及热量守恒原理。
解题核心思路:
在稳态热传导中,总传热量相等,各层的温度差与该层的热阻成正比。热阻越大,该层的温度差越大。
破题关键点:
- 热阻公式:$R = \frac{\delta}{kA}$($\delta$为厚度,$k$为导热系数,$A$为传热面积)。
- 热量守恒:总传热量$Q$相同,各层温度差$\Delta T_i = Q \cdot R_i$,因此热阻$R_i$越大,$\Delta T_i$越大。
在多层平壁稳态热传导中,热量通过各层的速率相同。设总传热量为$Q$,则对第$i$层:
$Q = \frac{\Delta T_i}{R_i}$
变形得:
$\Delta T_i = Q \cdot R_i$
结论:
- 热阻$R_i$越大,对应的温度差$\Delta T_i$越大。
- 热阻大的壁层,其温度差必然更大。