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单选题
15:根据《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定 防护热板法》GB/T 10294-2008 标准,采用单平板法对一均质的硬质试样的进行导热系数测试,试样平均厚度 d 为 31mm。当试验达到稳定平衡状态时,其通过试样有效传热面积的热流密度 q=25 W/m2,试样热面平均温度 t1 为 40℃,试样冷面平均温度 t2 为 20℃。该试样的导热系数是( )。
A
0.025 W/(m·K)
B
0.033 W/(m·K)
C
0.039 W/(m·K)
D
0.050 W/(m·K)
答案解析
正确答案：C
解析：
本题主要考察根据《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定 防护热板法》GB/T 10294-2008 标准，利用单平板法计算试样的导热系数。
首先，我们需要明确导热系数的计算公式。在稳态条件下，导热系数λ可以通过以下公式计算：
λ=
t
1
−t
2
qd
其中，q 是通过试样有效传热面积的热流密度，d 是试样的平均厚度，t1 和 t2 分别是试样热面和冷面的平均温度。
接下来，我们将题目中给出的数据代入公式进行计算：
λ=
40
∘
C−20
∘
C
25 W/m
2
×31 mm
注意，试样的平均厚度d是以毫米为单位给出的，而温度差是以摄氏度为单位。为了保持单位的一致性，我们需要将毫米转换为米（即31 mm = 0.031 m）。但在这个特定的问题中，由于热流密度q的单位已经是W/m²，所以实际上不需要进行单位转换，因为分子和分母中的长度单位会相互抵消。然而，为了清晰起见，我们可以将计算过程写为：
λ=
20 K
25 W/m
2
×0.031 m
=0.03875 W/(m\cdotpK)
由于选项是离散的，我们需要选择一个最接近的数值。从给定的选项中，C选项0.039 W/(m·K)是最接近的。
综上所述，该试样的导热系数是0.039 W/(m·K)，故选C。
首先，我们需要明确导热系数的计算公式。在稳态条件下，导热系数λ可以通过以下公式计算：
λ=
t
1
−t
2
qd
其中，q 是通过试样有效传热面积的热流密度，d 是试样的平均厚度，t1 和 t2 分别是试样热面和冷面的平均温度。
接下来，我们将题目中给出的数据代入公式进行计算：
λ=
40
∘
C−20
∘
C
25 W/m
2
×31 mm
注意，试样的平均厚度d是以毫米为单位给出的，而温度差是以摄氏度为单位。为了保持单位的一致性，我们需要将毫米转换为米（即31 mm = 0.031 m）。但在这个特定的问题中，由于热流密度q的单位已经是W/m²，所以实际上不需要进行单位转换，因为分子和分母中的长度单位会相互抵消。然而，为了清晰起见，我们可以将计算过程写为：
λ=
20 K
25 W/m
2
×0.031 m
=0.03875 W/(m\cdotpK)
由于选项是离散的，我们需要选择一个最接近的数值。从给定的选项中，C选项0.039 W/(m·K)是最接近的。
综上所述，该试样的导热系数是0.039 W/(m·K)，故选C。
相关知识点：
导热测试靠热板，参数计算要熟练
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