传热学第四版课后答案详解

"第四版传热学课后习题答案，包含了从第一章到第十章的全部习题解答，旨在帮助学生巩固和加深对传热学原理的理解，促进实践能力的提升。" 在传热学中，理解并掌握基本概念、定律和公式至关重要。第四版《传热学》由杨世铭和陶文铨编著，书中涵盖的习题答案涵盖了导热、对流换热和辐射换热等核心内容。以下是对部分知识点的详细阐述： 1. **导热与对流换热的区别与联系**： 导热是物体内部因微观粒子热运动导致的热量传递，而对流则涉及流体中宏观位置的相对移动和冷热流体的混合。两者间的联系在于对流过程中通常伴随着导热，同时都需要物质介质。辐射换热则不同，它能在真空中进行，并伴随着能量形式的转换。 2. **傅立叶定律、牛顿冷却公式与斯忒藩-玻耳兹曼定律**： - 傅立叶定律描述了导热现象，公式为：热量流量Q=-k·(dT/dx)，其中k是导热系数，-dΤ/dx是温度梯度，表示热量从高温区域向低温区域流动。 - 牛顿冷却公式用于表示对流换热，Q=h·A·(Ts-Tf)，h是表面传热系数，A是表面积，Ts和Tf分别是表面和流体的温度。 - 斯忒藩-玻耳兹曼定律关联了辐射热流密度与物体的热力学温度，公式为：Q=ε·σ·A·T^4，其中ε是物体的发射率，σ是斯忒藩-玻耳兹曼常数，T是温度。 3. **传热参数的单位和性质**： - 导热系数k的单位是W/(m·K)，是物性参数，不随过程改变。 - 表面传热系数h和传热系数K的单位都是W/(m²·K)，它们与特定过程如流体速度、温度差等有关。 4. **传热方程的工程意义**： 传热方程式是换热器设计的关键，它提供了计算通过壁面传递热量的通用方法，适用于各种稳态条件下的热交换问题，对于理解和优化工业换热设备的性能至关重要。 5. **水壶烧水现象的传热解释**： 当壶中有水时，水作为良好的导热体，吸收大部分热量，防止金属壶壁过热。水蒸发后的蒸气还有隔热作用。当水烧干后，铝壶直接暴露在火焰下，失去水分保护，导热效率大大提高，使得壶体迅速升温并可能损坏。 以上知识点仅仅是传热学领域的冰山一角，完整的习题答案覆盖了更广泛的理论和应用，对于学习者来说，通过反复练习和理解这些习题，能够深入掌握传热学的基本原理和计算方法，为解决实际工程问题打下坚实基础。