单选题
厚度为230mm的砖壁,内壁温度为600度,外壁温度为150度,砖壁的导热系数为1.0w/m.℃.则通过每平方米砖壁的导热量为()w/m2。
A
1960
B
2000
C
2008
D
2006
答案解析
正确答案:A
解析:
这是一道关于**一维稳态导热**的计算题,主要考察傅里叶导热定律的应用。以下是详细的解析过程:
### 1. 理论基础
根据傅里叶导热定律,通过平壁的一维稳态导热量(热通量)$q$ 的计算公式为:
$$ q = \frac{\lambda}{\delta} (t_1 - t_2) $$
或者写作:
$$ q = \lambda \frac{\Delta t}{\delta} $$
其中:
* $q$:热通量,单位为 $\text{W/m}^2$(即每平方米面积的导热量);
* $\lambda$:材料的导热系数,单位为 $\text{W/(m}\cdot^\circ\text{C)}$;
* $\delta$:壁厚,单位为 $\text{m}$;
* $t_1$:高温侧温度,单位为 $^\circ\text{C}$;
* $t_2$:低温侧温度,单位为 $^\circ\text{C}$;
* $\Delta t$:温差,即 $t_1 - t_2$。
### 2. 已知条件
* 壁厚 $\delta = 230 \text{ mm}$
* 内壁温度 $t_1 = 600 ^\circ\text{C}$
* 外壁温度 $t_2 = 150 ^\circ\text{C}$
* 导热系数 $\lambda = 1.0 \text{ W/(m}\cdot^\circ\text{C)}$
### 3. 单位换算与计算步骤
**第一步:统一单位**
公式中长度单位需使用米(m),因此需要将壁厚从毫米(mm)转换为米(m):
$$ \delta = 230 \text{ mm} = 0.23 \text{ m} $$
**第二步:计算温差**
$$ \Delta t = t_1 - t_2 = 600 - 150 = 450 ^\circ\text{C} $$
**第三步:代入公式计算热通量**
$$ q = \frac{1.0 \times 450}{0.23} $$
$$ q = \frac{450}{0.23} $$
进行除法运算:
$$ q \approx 1956.52 \text{ W/m}^2 $$
### 4. 结果分析与选项对比
计算结果约为 $1956.52 \text{ W/m}^2$。观察给出的选项:
A. 1960
B. 2000
C. 2008
D. 2006
将计算结果四舍五入到十位,或者寻找最接近的整数选项,$1956.52$ 最接近 **1960**。
*(注:在工程计算或某些教材中,可能会因保留小数位数不同或近似处理导致微小差异,但在此题选项中,1960是唯一合理且接近理论计算值的选项。其他选项均远大于计算值。)*
### 5. 结论
通过每平方米砖壁的导热量约为 1960 $\text{W/m}^2$。
故正确答案为 **A**。
相关知识点:
砖壁导热算,结果是1960
题目纠错
化工总控工理论题库
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