与外界只发生能量交换而无物质交换的热力系统称为（）。

单项选择题与外界只发生能量交换而无物质交换的热力系统称为（）。

A.开口系统
B.闭口系统
C.绝热系统
D.孤立系统

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1.问答题有一平板稳态导热，已知其厚度δ=25mm、面积A=0.1m²、平板材料的平均导热系数λ=0.2W/（m•K），若单位时间导热量Φ=1.5W，试求平板两侧的温差。

参考答案：

2.问答题 一大平板，高3m，宽2m，厚0.02m，导热系数为45W/（m·K），两侧表面温度分别为t_w1=100℃、t_w2=50℃，试求该板的热阻、热流量、热流密度。

参考答案：

3.问答题有一长0.3m、直径为0.1m的圆柱形不锈钢，导热系数λ=35W/（m• K）、比热容为c=460J/（kg•K），密度为ρ=7800kg/m³。初始时温度均匀，为850℃。将其迅速置于40℃的大气中冷却，设其表面与周围环境折合表面换热系数为h=30W/（m²•K），试以集总参数法计算钢柱中心达100℃时所需的时间。

参考答案：

4.问答题直径50mm的金属球，导热系数λ=85W/（m·K），热扩散率a=2.95×10^-5m²/s，初始时温度均匀，等于300℃。今把铜球置于36℃的大气中，若对流表面换热系数为h=30W/（m²·K），试以集总参数法计算球达90℃时所需的时间。

参考答案：

5.问答题 有一厚度δ=300mm的房屋外墙，热导率λ_b=0.5W/（m• K）。冬季，室内空气温度t₁=20℃，与墙内壁面之间对流传热的表面传热系数h₁=4W/（m²•K），室外空气温度t₂=－3℃，与外墙之间对流传热的表面传热系数h₂=8W/（m²•K）.如果不考虑热辐射。
（1）试求通过墙壁的传热系数、单位面积的传热量和内外壁面温度；
（2）若内墙表面增设厚10mm，λ_w=0.35W/（m• K）的护墙板，其他条件不变，再求通过墙壁的传热系数、单位面积的传热量和内外壁面温度。

参考答案：

6.问答题一单层玻璃窗，高1.2m，宽1m，玻璃厚0.003m，玻璃的导热系数λ_g=1.05W/（m• K），室内、外的空气温度分别为20℃和-5℃，室内、外空气与玻璃之间对流传热表面系数分别为h₁=5W/（m²•K）、h₂=20W/（m²•K），试求玻璃窗的散热损失。若其他条件不变，改用双层玻璃窗，双层玻璃间的空气夹层厚度为3mm，夹层中的空气完全静止，空气的导热系数λ_a=0.025W/（m• K）。再求玻璃的散热损失。

参考答案：

7.问答题 锅炉过热器合金钢管的内、外径直径分别为32mm和42mm，导热系数λ₁=32.6W/（m• K），过热器钢管内、外壁面温度分别为t_w1=560℃、t_w2=580℃。
试求：（1）不积灰时每米管长的热流量q_l；
（2）倘若管外积有1mm厚的烟灰，其导热系数λ₂=0.06W/（m• K），如总温度保持不变，求此时每米管长的热流量q^’₁ 。

参考答案：

8.问答题一外径为100mm、内径为85mm的蒸汽管道，其内表面温度为180℃，现采用导热系数λ=0.053W/（m• K）的保温材料进行保温，若要求外表面温度不高于40℃，蒸汽管允许的热损失q_l=52.3W/m。问保温材料的厚度应为多少？

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9.问答题蒸汽管道的内外直径分别为160mm和170mm，管壁导热系数λ₁=58W/（m• K）；管外有两层保温材料，第一层厚度δ₂=30mm，导热系数λ₂=0.17W/（m• K）；第二层厚度δ₃=50mm，导热系数λ₃=0.93W/（m• K），蒸汽管的内表面温度t_w1=300℃，保温层外表面的温度t_w4=50℃。求每米管长总热阻、每米管长热损失和各层接触面的温度。

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10.问答题200mm厚的平面墙，其导热系数λ₁=1.3W/（m·K）。为了使每平方米墙的热损失不超过1830W，在墙外覆盖了一层导热系数λ₂=0.35W/（m·K）的保温材料。已知复合壁的两侧温度为1300℃和30℃，试确定保温层应有的厚度。

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