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单选题
18: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 32mm。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=21 W/m2,试样热面平均温度 t1 为 39℃,试样冷面平均温度 t2 为 18℃。该试样的导热系数是( )。
A
0.032 W/(m·K)
B
0.037 W/(m·K)
C
0.038 W/(m·K)
D
0.039 W/(m·K)
答案解析
正确答案：A
解析：
本题主要考察的是根据给定的热流密度、试样厚度和温度差来计算导热系数的知识。
首先，我们需要明确导热系数的计算公式。根据傅里叶定律，导热系数λ、热流密度q、试样厚度d以及试样两侧的温度差Δt之间的关系为：
q=−λ
d
Δt
其中，Δt = t1 - t2，即试样热面与冷面之间的温度差。
接下来，我们将题目中给出的数据代入公式进行计算：
q=21W/m
2
d=32mm=0.032m（注意单位转换）
t1=39℃
t2=18℃
Δt=t1−t2=39−18=21℃=21K（温度差单位取K）
代入公式得：
21=−λ
0.032
21
解这个方程，我们得到：
λ=−
21
21×0.032
=0.032W/(m⋅K)
注意，虽然公式中有一个负号，但导热系数λ本身是一个正值，这里的负号仅表示热量传递的方向（从高温到低温）。
最后，我们对比选项，发现计算结果与选项A相符。
综上所述，该试样的导热系数是0.032 W/(m·K)，故选A。
首先，我们需要明确导热系数的计算公式。根据傅里叶定律，导热系数λ、热流密度q、试样厚度d以及试样两侧的温度差Δt之间的关系为：
q=−λ
d
Δt
其中，Δt = t1 - t2，即试样热面与冷面之间的温度差。
接下来，我们将题目中给出的数据代入公式进行计算：
q=21W/m
2
d=32mm=0.032m（注意单位转换）
t1=39℃
t2=18℃
Δt=t1−t2=39−18=21℃=21K（温度差单位取K）
代入公式得：
21=−λ
0.032
21
解这个方程，我们得到：
λ=−
21
21×0.032
=0.032W/(m⋅K)
注意，虽然公式中有一个负号，但导热系数λ本身是一个正值，这里的负号仅表示热量传递的方向（从高温到低温）。
最后，我们对比选项，发现计算结果与选项A相符。
综上所述，该试样的导热系数是0.032 W/(m·K)，故选A。
相关知识点：
热板法算导热，相关参数要记牢
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