传热学问题思考

1、 烧开水时，为什么一旦水 烧开水时，为什么一旦水 烧干了，铝壶就很容易烧坏烧干了，铝壶就很容易烧坏？ 水侧（沸腾）的表面传热系水侧（沸腾）的表面传热系 数远大于火焰侧的表面传热系数。数远大于火焰侧的表面传热系数。 没烧干时，壶底更接近水的温度，没烧干时，壶底更接近水的温度， 所以不会达到铝的熔点。所以不会达到铝的熔点。 答案：答案： 大电流电线外所包的绝缘层， 大电流电线外所包的绝缘层， 是否不利于电线散热？是否不利于电线散热？ 家用电线的直径一般都小于家用电线的直径一般都小于 2020mmmm，在一般情况下，小于其临界在一般情况下，小于其临界 绝缘直径，此时在电线外加绝缘层，绝缘直径，此时在

2、电线外加绝缘层， 不仅起到了绝缘的作用，而且还有不仅起到了绝缘的作用，而且还有 利于电线散热。利于电线散热。 答案：答案： 地面上按自然对流设计的 地面上按自然对流设计的 换热装置，在太空中还能正换热装置，在太空中还能正 常工作吗？常工作吗？ 因为自然对流换热必须在有重因为自然对流换热必须在有重 力的情况下才能进行，到了太空力的情况下才能进行，到了太空 中，完全处于失重的状态，因而中，完全处于失重的状态，因而 该装置在太空中无法正常工作。该装置在太空中无法正常工作。 答案：答案： 冬天，隔着玻璃晒太阳 冬天，隔着玻璃晒太阳 感觉更暖和，为什么？感觉更暖和，为什么？ 普通玻璃对太阳辐射的光几乎普

3、通玻璃对太阳辐射的光几乎 完全穿透，而对常温下室内物体的完全穿透，而对常温下室内物体的 红外辐射热量被阻挡在房间内，这红外辐射热量被阻挡在房间内，这 一现象类似于一现象类似于“温室效应温室效应”。 答案：答案： 冬天的晴天白天与晚上的 冬天的晴天白天与晚上的 空气温度相同，为什么白天热空气温度相同，为什么白天热 而晚上却冷些？而晚上却冷些？ 主要由于白天有来自太阳的主要由于白天有来自太阳的 辐射能量的缘故。辐射能量的缘故。 答案：答案： 改变暖气中的水流速度是 改变暖气中的水流速度是 否可以改变显著地增强换热？否可以改变显著地增强换热？ 暖气内是水的强制对流换热，暖气内是水的强制对流换热， 而

4、外部是空气的自然对流散热。而外部是空气的自然对流散热。 由于空气侧对流换热表面传热系由于空气侧对流换热表面传热系 数远小于水侧的。热阻主要集中数远小于水侧的。热阻主要集中 在空气侧，因而通过改变水速在空气侧，因而通过改变水速 （即进一步减小水的热阻）对传（即进一步减小水的热阻）对传 热量的贡献不大。热量的贡献不大。 答案：答案： 海水的颜色为什么总是蓝色的？海水的颜色为什么总是蓝色的？ 这是由于海水的非灰性质引这是由于海水的非灰性质引 起的，即海水对不同的波长的可起的，即海水对不同的波长的可 见光吸收率不同，对蓝色波长附见光吸收率不同，对蓝色波长附 近的射线吸收少，反射多，所以近的射线吸收少，

5、反射多，所以 呈蓝色。呈蓝色。 答案：答案： 家用 家用“热得快热得快”上为什上为什 么必须要及时清除水垢？么必须要及时清除水垢？ 水垢的存在相当于在传热过水垢的存在相当于在传热过 程中串联了一个热阻。如果不及程中串联了一个热阻。如果不及 时清除水垢，要达到相同的加热时清除水垢，要达到相同的加热 效果（使水烧开），必然耗电量效果（使水烧开），必然耗电量 要增加。要增加。 答案：答案： 两滴完全相同的水珠分别落在 两滴完全相同的水珠分别落在120120和和 400400的铁板上，哪一滴先汽化掉？的铁板上，哪一滴先汽化掉？ 落在落在120120摄氏度铁板上的水珠摄氏度铁板上的水珠 先汽化掉。因为水

6、珠在先汽化掉。因为水珠在120120摄氏度摄氏度 铁板上的沸腾换热属核态沸腾，铁板上的沸腾换热属核态沸腾， 换热强烈。而在换热强烈。而在400400摄氏度铁板上摄氏度铁板上 的沸腾换热属膜态沸腾，换热较的沸腾换热属膜态沸腾，换热较 弱。弱。 答案：答案： 冬天，棉被经过晒后拍 冬天，棉被经过晒后拍 打，为什么感觉特别暖和？打，为什么感觉特别暖和？ 被晒过的棉被，轻轻拍打后，被晒过的棉被，轻轻拍打后， 大量的空气进入棉絮空间，空气大量的空气进入棉絮空间，空气 在狭小的棉絮空间内自然对流换在狭小的棉絮空间内自然对流换 热不容易展开，由于空气的导热热不容易展开，由于空气的导热 系数很低，故能起到很好

7、的保温系数很低，故能起到很好的保温 作用。作用。 答案：答案： 摩托车手的膝盖需要特别 摩托车手的膝盖需要特别 的保温，你知道为什么吗？的保温，你知道为什么吗？ 因为膝盖处的热边界层很薄因为膝盖处的热边界层很薄 ( (相当于外掠物体的前驻点相当于外掠物体的前驻点),),换热换热 能力较强能力较强, ,该处与空气的热交换量该处与空气的热交换量 较大。较大。 答案：答案： 中央电视台中央电视台9999年年9 9月月5 5日的科技博览指出：日的科技博览指出： 7272C C的铁和的铁和600600C C的木头摸上去的感觉是一样的木头摸上去的感觉是一样 的，您知道为什么吗？的，您知道为什么吗？ 人手感

8、觉到的冷暖实质是热人手感觉到的冷暖实质是热 量传递的快慢，而铁的导温系数量传递的快慢，而铁的导温系数 远大于木头的远大于木头的。 答案：答案： 为什么要及时清除冰箱内 为什么要及时清除冰箱内 的结霜，否则耗电量就会增加？的结霜，否则耗电量就会增加？ 因为冰箱结霜相当于在冷流因为冰箱结霜相当于在冷流 体（制冷剂）与热流体（空气）体（制冷剂）与热流体（空气） 的传热过程中串联环节中增加了的传热过程中串联环节中增加了 一个热阻。因此，要保证冰箱内一个热阻。因此，要保证冰箱内 达到相同的空气温度，在结霜情达到相同的空气温度，在结霜情 况下必然要降低制冷剂的蒸发温况下必然要降低制冷剂的蒸发温 度，而这是

9、以增加压缩机功耗为度，而这是以增加压缩机功耗为 代价的。代价的。 答案：答案： 室温下呈黑色的铁棒在炉 室温下呈黑色的铁棒在炉 中加热时，颜色渐呈暗红、红、中加热时，颜色渐呈暗红、红、 橙黄，您知道为什么吗橙黄，您知道为什么吗？ 随着铁棒加热，温度升高，其随着铁棒加热，温度升高，其 辐射能量最大的波长向短波方向移辐射能量最大的波长向短波方向移 动，即经历了由远红外线、近红外动，即经历了由远红外线、近红外 线到可见光的区域，因而会呈现上线到可见光的区域，因而会呈现上 述颜色变化述颜色变化 。 答案：答案： 同样是同样是2525C C的房子，为什么夏天的房子，为什么夏天 可以穿衬衫，而冬天却要穿毛

10、衣？可以穿衬衫，而冬天却要穿毛衣？ 墙壁内侧温度夏天比冬天高，墙壁内侧温度夏天比冬天高， 所以人体向外辐射的能量冬天比夏所以人体向外辐射的能量冬天比夏 天多，而自然对流和辐射换热处于天多，而自然对流和辐射换热处于 同一数量级。同一数量级。 答案：答案： 冬天屋顶积雪有助于房屋保温，您知道为什么吗？冬天屋顶积雪有助于房屋保温，您知道为什么吗？ 在相同的室内外温度下，屋在相同的室内外温度下，屋 顶积雪相当于增加了一层热阻，顶积雪相当于增加了一层热阻， 从而使散热量降低。从而使散热量降低。 答案：答案： 北方北方, ,深秋或者初冬季节的清晨，为深秋或者初冬季节的清晨，为 什么树叶总是在朝向太空的一面

11、结霜？什么树叶总是在朝向太空的一面结霜？ 因为与背向太空的一面相比，因为与背向太空的一面相比， 树叶朝向太空的一面须向温度很低树叶朝向太空的一面须向温度很低 的太空辐射更多的热量，使其表面的太空辐射更多的热量，使其表面 温度更低，所以更易结霜。温度更低，所以更易结霜。 答案：答案： 用纸可以烧开水，你相信吗？用纸可以烧开水，你相信吗？ 水侧的热阻远小于加热侧的热水侧的热阻远小于加热侧的热 阻阻，纸的温度更接近水的温度纸的温度更接近水的温度。所所 以不会达到纸的着火点。以不会达到纸的着火点。 答案：答案： 住新房和旧房的感觉一样么？住新房和旧房的感觉一样么？ 由于水的导热系数远远大于由于水的导热系数远远大于 空气空气，而新房墙