3个传热问题
1. 请看下图!
如图所示,将三根管道放置在一个封闭的玻璃箱中。将卷纸产生的烟雾置于管道 B 的末端,烟雾由此进入管道,然后如图所示,烟雾将分别从管道 A 和 C 排出。这一现象的发生是由于热传递……
A. 对流
B. 传导
C. 诱导
D. 辐射
讨论
这种现象是由于对流传热造成的。对流传热是指伴随物质运动的热量传递。对流传热的例子包括风、沸水或烟雾的运动,如上图所示。
如何解释上图中烟雾的运动?在一个封闭的玻璃箱内,有一根点燃的蜡烛。蜡烛火焰加热周围的空气,使玻璃箱内的空气温度升高。温度升高导致空气膨胀(体积增大)。空气膨胀导致空气密度降低。因此,玻璃箱外的空气密度大于玻璃箱内的空气密度。气体自然地从空气密度高的区域流向空气密度低的区域。这种空气密度的差异导致烟雾从空气密度高的玻璃箱外流向空气密度低的玻璃箱内。
烟雾进入玻璃箱后,烛火加热烟雾,使其温度升高,体积增大。这导致烟雾密度增加,使其向上飘移到空气密度较低的区域。请记住,海拔越高,空气密度越低,因为重力减小。
正确答案是 A。
2. 请注意以下声明:
1. 锅里的水沸腾是因为它被加热了。
2. 白天感觉比晚上热。
3. 烹饪用具通常配有木制或塑料手柄。
从声明中可以看出,辐射的影响是无穷大的……
A. 1 和 3
B. 1 和 4
C. 2 和 4
D. 2 和 3
讨论
陈述 1:锅里的水沸腾是因为它被加热了。
确实,一部分热量通过辐射从火焰传递到容器,一部分热量也通过传导从容器传递到水。但水沸腾是热对流传递的直接结果。
陈述 2:白天感觉比晚上热。
白天,太阳通过辐射照射地球表面。
声明 3:烹饪用具通常配有木制或塑料手柄。
如果烹饪用具的把手是金属做的,厨师的手就会变热,因为热量或温暖会通过烹饪用具的把手传导。
陈述 4:燃烧的蜡烛会一直燃烧直到燃尽。
蜡熔化是因为火焰通过辐射将热量传递给蜡。
所以,描述辐射影响的陈述有 2 和 4。
正确答案是C。
3. 图中所示为液体中正确的对流过程……

讨论
对流换热是指伴随物质运动的热量传递。自然对流的例子包括加热过程中水的沸腾以及海陆风的形成。
在上述过程中,热量最初通过以下方式从火源传递到容器: 传导同样,热量通过传导从容器传递到水中。此外,热量通过热传导从水分子传递到其他水分子。 对流。
容器底部附近的水温度较高,体积膨胀,密度降低。相反,其上方的水,也就是水面上的水,温度较低,因此密度较高。
容器底部的水密度较低,因此会漂浮起来,并被上方密度较高的水所取代。这种水在容器中的运动会持续进行,直到所有水达到相同的温度,即沸腾为止。
答案 C 中的图示更准确地描述了容器中水的对流过程。原因是,膨胀后的温度较高的水会立即向上运动,而不会先向两侧运动。
正确答案是C。