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問答題已知：有兩個(gè)很大的不銹鋼制及木制的家具，初溫為20℃。木制的物性可取為ρ=545kg/m³，λ=0.17w/(m.k)及c=2385J/(kg.k)；不銹鋼的物性可取為ρ=7820kg/m³，λ=18w/(m.k)及c=460J/(kg.k)。求：用定量分析說明用手去觸摸他們時(shí)，哪一個(gè)感覺更冷一些？

參考答案：

溫度不同的兩種物體接觸時(shí)界面上要保持熱流連續(xù)及溫度連續(xù)，如圖所示有：

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1.問答題一種測(cè)量導(dǎo)熱系數(shù)的瞬態(tài)法是基于半無限大物體的導(dǎo)熱過程而設(shè)計(jì)的。設(shè)有一塊厚材料，初溫為30℃，然后其一側(cè)表面突然與溫度為100℃的沸水相接觸。在離開此表面10mm處由熱電偶測(cè)得2min后該處的溫度為65℃。已知材料的ρ=2200kg/m³，c=700J/(kg.k)，試計(jì)算該材料的導(dǎo)熱系數(shù)。已知η=0.477

參考答案：

已知η=0.477

2.問答題 已知：兩個(gè)固體球，初溫為600K，t_∞=300K，d_A=200mm，d_B=20mm，
求：把兩個(gè)球表面冷卻到415K及把兩球中心冷卻到415K所需的時(shí)間，并對(duì)計(jì)算結(jié)果作出定性分析。

參考答案：

3.問答題一鋼球直徑為10cm，初溫為250℃，后將其置于溫度為10℃的油浴中。設(shè)冷卻過程中的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)可取為200w/(m².k)，問欲使球心溫度降低到150℃需要經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間，此時(shí)球表面的溫度為多少？球的導(dǎo)熱系數(shù)為λ=44.8w/(m.k)，熱擴(kuò)散率為α=1.229×10^-5m²/s。

參考答案：

4.問答題有一耐熱玻璃棒，直徑為25mm，為改善其表面的機(jī)械特性，在表面上涂了一層極薄的導(dǎo)熱系數(shù)很大的金屬層。在此金屬涂層與芯棒之間平均存在有R_i=0.10m.k/w的熱阻。該棒起初處于均勻溫度800K，然后突然被置于300K的氣流中冷卻，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h=120w/(m².k)，試確定將該棒的中心溫度降低到500K所需的時(shí)間。玻璃棒物性參數(shù)如下ρ=2600kg/m³，c_p=808J/(kg.k)，λ=3.98w/(m.k)。

參考答案：

5.問答題對(duì)于一無內(nèi)熱源的長(zhǎng)圓柱體的非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題，在某一瞬間測(cè)得r=2cm處溫度的瞬間變化率為－0.5K/s。試計(jì)算此時(shí)此處圓柱體單位長(zhǎng)度上的熱流量沿半徑方向的變化率，并說明熱流密度矢量的方向。已知λ=43W/(m.k)，α=1.2×10^-5m²/s。

參考答案：

熱流密度矢量指向圓柱的中心

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