5 個傳熱問題範例
1. 如圖所示,兩根尺寸相同但材質不同的金屬桿 P 和 Q 連接在一起。如果 P 的導熱係數是 Q 的導熱係數的兩倍,那麼 蘇胡 在邊界平面 P 和 Q 上是…
一個600 oC
二200 oC
三100 oC
D. 90 oC
E.60 oC
彭巴哈桑
已知:
兩根桿 P 和 Q 的尺寸相同
熱導係數 P 是熱導係數 Q 的兩倍。
桿P尖端的溫度為90o桿尖端溫度 Q 為 0o 桿 P 和 Q 之間的溫度為 T。
問: 邊界平面 P 和 Q 處的溫度
回答 :
費率公式 熱傳導 :
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說明:Q/t = 傳熱速率,k = 熱導率,A = 橫截面積,T1 = 高溫,T2 = 低溫,l = 物體長度。

兩根桿 P 和 Q 的尺寸相同,因此表面積 (A) 和長度 (l) 從方程式中消失。上述方程式變為:
熱導係數 P 是熱導係數 Q 的兩倍。上述方程式變為:
桿P尖端的溫度為90o桿尖端溫度 Q 為 0o 桿 P 和桿 Q 之間的溫度為 T。上述方程式變為:
邊界平面 P 和 Q 處的溫度為 60 oC.
正確答案是 E。
2. 桿A和桿B具有相同的橫截面積和長度。如果桿A的導熱係數是桿B導熱係數的1/4,並且兩桿的一端都被加熱,結果發現它們的溫度變化相同。那麼桿A和桿B的傳熱速率之比是…
A. 1 : 4
B. 1 : 2
C. 1 : 1
D. 2 : 1
E. 4 : 1
彭巴哈桑
已知:
桿 A 的橫截面積 (A) = 桿 B 的橫截面積 (A)
桿 A 的長度 (l) = 桿 B 的長度 (l)
桿 A 的導熱係數 (k) = 桿 B 的導熱係數 (1/4 k) 的 1/4 倍
A 桿溫度變化量 (ΔT) = B 桿溫度變化量 (ΔT)
問: A棒和B棒傳熱速度的比較
回答 :
熱傳導速率的計算公式:
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說明:Q/t = 傳熱速率,k = 熱導率,A = 橫截面積,T2 = 高溫,T1 = 低溫,l = 物體長度。

橫截面積相同,桿的長度相同,溫度變化相同。
正確答案是 E。
3. 兩個尺寸相同的金屬棒 A 和 B 的導熱係數分別為 2k 和 k。
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兩者連接在一起,自由端受到如圖所示的溫度影響。
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金屬接頭 A 和 B 處的溫度 (T) 為…
一個80 oC
二100 oC
三120 oC
D. 150 oC
E.160 oC
彭巴哈桑
已知:
兩根金屬棒A和B的尺寸相同
金屬A的導電係數為2k
金屬導電係數 B = k
金屬尖端 A 的溫度 = 210oC
金屬尖端溫度 B = 30oC
問: 金屬接頭 A 和 B 處的溫度 (T)
回答 :
費率公式 熱傳導 :

說明:Q/t = 傳熱速率,k = 熱導率,A = 表面積,T1-T2 = 溫度變化,l = 桿的長度

兩根金屬棒 A 和 B 的尺寸相同,因此棒的表面積 (A) 和長度 (l) 從方程式中可以消除。

正確答案是D。
4. 如圖所示,兩根長度和橫截面積相同的導熱棒連接在一起。第二根導熱棒的導熱係數是第一根導熱棒導熱係數的兩倍。如果第一根導熱棒被加熱到 T1 = 100 oC 和 T2 = 25 o如果 C 為零,則結處的溫度 (T) 為…
一個30 oC
二35 oC
三40 oC
D. 45 oC
E.50 oC
彭巴哈桑
已知:
兩根金屬棒A和B的尺寸相同
桿的導熱係數 I = k
桿 II 的導熱係數 = 2k
桿尖端溫度 I = 100oC
桿尖溫度 II = 25oC
問: 桿 I 和桿 II 連接處的溫度
回答 :
熱傳導速率的計算公式:
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說明:Q/t = 傳熱速率,k = 熱導率,A = 表面積,T1-T2 = 溫度變化,l = 桿的長度

兩根金屬棒 A 和 B 的尺寸相同,因此棒的表面積 (A) 和長度 (l) 從方程式中可以消除。
正確答案是C。
5. 如圖所示,三根不同的金屬桿 A、B 和 C,長度和橫截面積相同,相互連接。

4k 高導電率A = 2kB = kC 和T1 = 100oC 和 T4 = 20oC,然後是溫度T2 和T3 是…
在。2 = 54,26 oC,T3 = 31,4 oC
B.T2 = 31,4 oC,T3 = 54,26 oC
C.T2 = 32,4 oC,T3 = 54,26 oC
D.T2 = 56,26 oC,T3 = 31,4 oC
外星人2 = 54,26 oC,T3 = 30,4 oC
彭巴哈桑
已知:
T1 = 100oC
T4 = 20oC
4ķA = 2kB = kC
如果 kC = 4,kB = 2,kA = 1
問: T2 和T3
回答 :
熱傳導的公式:
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備註:
Q/t = 傳熱速率,k = 熱導率,A = 橫截面積,T1 = 初始溫度,T2 = 最終溫度,l = 桿的長度。

長度(l)和橫截面積(A)相等,因此從方程式中消除。
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利用這個公式計算溫度。
考慮金屬棒 A 和 B。

考慮金屬桿 B 和 C。

消去方程式 1 和方程式 2:


計數 T2 利用公式 1:

正確答案是 A。
問題來源:
高中/職業高中國家考試物理試題