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問答題已知：要在寒冷地區(qū)埋設(shè)水管，把地球簡(jiǎn)化成半無限大的物體，冬天用較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)地球表面突然處于較低的平均溫度這樣一種物理過程來模擬。某處地層的a=1.65×10^-7m²/s，地球表面溫度由原來均與的15℃突然下降到-20℃，并達(dá)50天之久。求：估算為使埋管上不出現(xiàn)霜凍而必須的最淺埋設(shè)深度。

參考答案：

埋管的深度應(yīng)使五十天后該處的溫度仍大于等于零度。

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1.問答題已知：夏天高速公路初溫為50℃，ρ=2300kg/m³，λ=1.4w/(m.k)及c=880J/(kg.k)，突然一陣?yán)子臧崖访胬鋮s到20℃并保持不變，雷雨持續(xù)了10min。求：此降雨期間單位面積上所放出的熱量。

參考答案：

2.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：

3.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

4.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：

5.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：

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