计算在此情况下该低温容器的吸热量

问答题个储存低温液体的容器是由双层的球形薄壁构成，薄壁中间已抽中空。已知内、外壁的直径分别为0.4m和0.5m，表面温度分别为-50℃和10℃，薄壁材料的发射率为0.3。计算在此情况下该低温容器的吸热量

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1.问答题在太阳能集热器中采用直径为100mm的鹅卵石作为贮存热量的媒介，其初始温度为20℃。从太阳能集热器中引来70℃的热空气通过鹅卵石，空气与卵石之间的表面传热系数为10W/（m²·K）。试问3小时后鹅卵石的中心温度为多少？每千克鹅卵石的贮热量是多少？已知鹅卵石的导热系数2.2W/（m·K），热扩散率11.3×10^-7m²/s，比热容780J/（kg·K），密度2500kg/m³。

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2.问答题有两块同样材料的平板A和B，A的厚度是B的两倍，从同一高温炉中取出后置于冷流体中淬火，流体与各表面的表面传热系数可视为无穷大。已知板B中心面的过余温度下降到初始值得一半需要20分钟，问板A中心面达到同样的过余温度需要多长时间？

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3.问答题作为一种估算，可以对汽轮机启动过程中汽缸壁的升温过程作近似分析：把汽缸壁看成是一维的平壁，启动前汽缸壁温度均匀并为t0，进入汽轮机的蒸汽温度与时间成线性关系，及t_f=t_f0+ωτ，其中ω为蒸汽温速率，汽缸壁与蒸汽间的表面传热系数h为常数，汽缸壁外表面绝热良好。试对这一简化模型列出汽缸壁中温度的数学描写式。

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4.问答题设一根长为l的棒有均匀初温度t0，此后使其两端在恒定的t1（x＝0）及t₂>t₁>t₀。棒的四周保持绝热。试画出棒中温度分布随时间变法的示意曲线及最终的温度分布曲线。

参考答案：

5.问答题 设有如图所示的一个无内热源的二维稳态导热物体，其上凹面、下表面分别维持在均匀温度t1和t2，其余表面绝热。

说明材料的导热系数是否对温度分布有影响。

参考答案：

6.问答题 设有如图所示的一个无内热源的二维稳态导热物体，其上凹面、下表面分别维持在均匀温度t1和t2，其余表面绝热。

画出等温线分布的示意图

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7.问答题 为了估算人体的肌肉由于运动而引起的温升，可把肌肉看成是半径为2cm的长圆柱体。肌肉运动产生的热量相当于内热源，设=5650W/m³。肌肉表面维持在37℃。过程处于稳态，试估算由于肌肉运动所造成的最大温升。肌肉的导热系数为0.42W/（m·K）。

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8.问答题 在一厚度为50mm的大平壁内有均匀的内热源，平壁的导热系数为5W/（m·K），在这些条件下，平壁内的温度分布为t=a+bx+cx²，在x=0处表面温度为120℃，并且与温度为20℃的流体进行对流换热，表面传热系数为500W/（m²·K），另一个边界绝热。
如果外部对流换热工况不变，而内热源强度加倍，a、b、c为多大？

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9.问答题 在一厚度为50mm的大平壁内有均匀的内热源，平壁的导热系数为5W/（m·K），在这些条件下，平壁内的温度分布为t=a+bx+cx²，在x=0处表面温度为120℃，并且与温度为20℃的流体进行对流换热，表面传热系数为500W/（m²·K），另一个边界绝热。
如果内热源强度不变，而外部表面传热系数减半，a、b、c为多大？

参考答案：

10.问答题 在一厚度为50mm的大平壁内有均匀的内热源，平壁的导热系数为5W/（m·K），在这些条件下，平壁内的温度分布为t=a+bx+cx²，在x=0处表面温度为120℃，并且与温度为20℃的流体进行对流换热，表面传热系数为500W/（m²·K），另一个边界绝热。
确定系数a、b、c，并示意性画出平壁内的温度分布。

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