材物性能思考题

热容C: 在没有相变和化学反应的条件下，材料温度升高1K时所吸收的热量1、Cp与Cv哪个大，为什么？

对于固体材料，低温时有CP ≈CV，高温时二者差别就大了。定压加热时，物体除升温外，还会对外做功，所以温度每提高1K需要吸收更多的能量，即CP > CV。

2、晶格热容的爱因斯坦模型采用了什么简化假设？该模型的成功与不足之处及其原因？

假设：晶体中所有原子都以相同的角频率w E振动且各个振动相互独立

成功：T→0时CV→0，这与实验一致。

不足：在T→0时该式按指数快速下降，实验结果却缓慢得多。

原因：爱因斯坦模型把具有频率差别的振动过于简化地认为具有相同的角频率 wE，而忽略了低温时低频振动对总能量的贡献。

3、晶格热容的德拜模型采用了什么简化假设？该模型的成功与不足之处及其原因？

假设：晶体是各向同性的连续介质,晶格振动具有从0至ωmax的频率分布

成功：低温时CV与T3成正比，这与绝缘材料的实验结果相符

不足：一般温度下，电子热容比离子振动的热容小得多，所以只考虑后者就足够了。但在温度很高和很低的情况下，自由电子对热容的贡献不可忽视。

德拜模型下德拜温度与T和材料特性无关，实际上德拜模型如需要在任何温度下与实际吻合，要求德拜温度是温度的函数，而且与材料性质相关，由德拜模型确立的频率分布函数与实际的频率分布函数存在较大的差异

4、在极低温度和极高温下，金属材料的热容和半导体或者绝缘体材料的热容有区别吗？原因是什么？

金属材料：在温度很高和很低的情况下，自由电子和离子振动对热容的贡献都要考虑。

无机非金属材料(与Debye热容理论相符): 低温时C V∝T3，高温时C V ≈ 25 J/ K·mol ，无机材料的热容与材料的结构关系不大。

5、什么是一级相变和二级相变，它们分别对热容有什么影响？

一级相变：相变在某一温度点上完成，除体积突变外，还同时吸收和放出潜热的相变。金属的三态转变、同素异构转变、合金的共晶和包晶转变及固态的共析转

变等都是一级相变。

由于有相变潜热，故在转变温度有焓的突变，并使热容成为无限大。

二级相变：没有熵和体积的突变。由于这类相变没有相变潜热，所以焓无突变，而是在靠近转变点的狭窄温度区间内，焓有明显的增大，并导致热容的急剧增大。当达到转变点时，热容达到有限极大值。

6、晶体材料具有热膨胀现象的物理机制是什么？

材料热膨胀的本质，在于晶格点阵实际上在作非简谐振动，晶格振动中相邻质点间的作用力实际上是非线性的，位能曲线也是非对称的。

7、格律乃森定律的内容及原因。

8、晶格结构对材料的热膨胀性质有和影响及其原因。

9、材料的稳定传热和非稳定传热有何不同？

10、声子热传导的物理机制是什么？

11、影响声子平均自由程的因素有哪些，分别与温度有什么关系？

12、Wiedeman-Franz说明了什么问题？有何实际应用？

13、无机非金属材料的热导率随温度有何变化规律？原因何在？

14、晶体和非晶体热导率随温度变化规律的差别何在，为什么？

15、将下列物质按热导率大小排序，并说明理由：

Ni-Cr合金、铬、石英玻璃、石英

16、热应力是如何产生的？并分析陶瓷薄板受到热冲击时的热应力情况。

17、是什么原因导致一般金属材料的热稳定性较陶瓷材料好得多？热冲击损伤因子与材料的弹性模量E成正比，而与材料强度 f成反比，这与热冲击断裂因子的情形恰恰相反，原因何在？

磁学

1、有关磁介质的磁化理论，存在哪些观点？它们的主要内容分别是什么？

2、磁矩在磁场作用下，只要没有其它阻力，必定转到磁场方向，为什么？

力矩有让电流转到其磁矩方向与外磁场同向的位置上。这个位置上受到的力矩为零，是稳定平衡的位置。

3、什么是退磁场？在实际应用中为什么要考虑退磁场的影响？

有限几何尺寸的磁体，在外磁场H中被磁化时，在它两端出现的自由磁极将产生一个与磁化强度方向相反的磁场Hd，起着减退磁化的作用，故称为退磁场。退磁场Hd的大小与磁体的形状及磁极的强度有关。

4、磁性有哪些分类？它们是如何划分的？各具有什么特点？

根据磁体磁化率的大小和符号把磁性分为五类：

抗磁性：感生磁化强度与原H方向相反，其磁化率хd不但小于零，而且绝对数值很小，约10-4到10-6数量级。хd 的性质与磁场、温度无关。

顺磁性：感生磁化强度与磁化磁场H同方向,其磁化率хp > 0, 但数值很小，仅显示微弱的磁性。顺磁物质的хp与温度T有密切关系。

铁磁性：在很小的磁场作用下就能被磁化到饱和。不但хf >0,而且数值大到10~106数量级，其磁化强度M与磁场强度H之间的关系是非线性的复杂函数关系。反复磁化时出现磁滞现象，物质内部的原子磁矩是按区域自发平行取向的。

反铁磁性：当温度达到某个临界值TN(奈耳温度) 以上，其磁化率与温度的关系与正常顺磁物质的相似，服从居里-外斯定律，其磁化率хaf > 0。

亚铁磁性：宏观磁性与铁磁性相同，仅是磁化率的数量级稍低一些，约为10~103数量级。其内部结构却与反铁磁性的相同，但反排的磁矩不等量。

5、示意绘出铁磁物质的磁化曲线和磁滞回线（要求标出相应的参量），并对其曲线及参量进行讨论。

6、对于铁族元素的离子磁矩和原子磁矩，实验测定值和由洪德规则所计算的值相差很大，为什么？

7、试解释3d过渡金属及其合金原子磁矩表现为分数个电子磁矩的事实。

8、什么叫自发磁化？铁磁体形成的条件是什么？有人说“铁磁体金属没有抗磁性”，对吗？为什么？

9、试解释分子场的来源，并阐明居里温度的本质。

10、什么是磁晶各向异性？并解释其产生机理。

11、铁磁体中为什么会形成磁畴？磁畴壁中的原子磁矩如何排列？稳定磁畴壁的厚度由哪些因素决定？

12、对Fe3O4而言，只考虑自旋磁矩Fe2+--4 B，Fe3+--5 B。若按铁磁看，每个分子对饱和磁矩应贡献14 B，但实验测量值约为4 B，为什么？

光学

思考题

1.利用反射系数与折射率的关系说明增加透射的途径。

2.什么叫光的吸收，为什么在可见光范围内金属、半导体和绝缘体材料

的吸收系数会存在差别？

3.什么是材料的透光率，并说明它与哪些因素有关？

4.半导体的光吸收主要过程有哪些？解释说明Ge和GaAs吸收光

谱的不同(见教材图5－7)。

5.为什么不同时间观测的太阳颜色可能不同？

6.试述Raman光谱和红外吸收光谱有何区别和联系？

7.什么叫发光，试述发光峰揭示的物理本质是什么？

8.试解释激子的概念，并说明激子复合的类型及特点。

*9.说明材料发光的两种途径？产生激光的条件是什么？

*10.试述太阳能电池的工作原理。

电学

1、什么是载流子？指出金属、半导体中的载流子是什么？影响导电率因素有那些

载流子是材料中参与传导电流的带电粒子，包括电子、空穴和正、负离子等。

?金属载流子－电子

?半导体载流子－电子、空穴

影响电导率主要因素：载流子浓度和迁移率

2、如何解释金属电阻率与温度的关系？

3、利用能带理论论述导体、半导体、绝缘体导电性区别。

4*、根据碱金属和碱土金属的能带结构特点，说明导电性原因。

材料物理性能思考题.

材料物理性能思考题 第一章：材料电学性能 1如何评价材料的导电能力？如何界定超导、导体、半导体和绝缘体材料？ 2 经典导电理论的主要内容是什么？它如何解释欧姆定律？它有哪些局限性？ 3 自由电子近似下的量子导电理论如何看待自由电子的能量和运动行为？ 4 根据自由电子近似下的量子导电理论解释：准连续能级、能级的简并状态、 简并度、能态密度、k空间、等幅平面波和能级密度函数。 5 自由电子近似下的等能面为什么是球面？倒易空间的倒易节点数与不含自旋 的能态数是何关系？为什么自由电子的波矢量是一个倒易矢量？ 6 自由电子在允许能级的分布遵循何种分布规律？何为费米面和费米能级？何 为有效电子？价电子与有效电子有何关系？如何根据价电子浓度确定原子的费米半径？ 7 自由电子的平均能量与温度有何种关系？温度如何影响费米能级？根据自由 电子近似下的量子导电理论，试分析温度如何影响材料的导电性。 8 自由电子近似下的量子导电理论与经典导电理论在欧姆定律的微观解释方面 有何异同点？

9 何为能带理论？它与近自由电子近似和紧束缚近似下的量子导电理论有何关 系？ 10 孤立原子相互靠近时，为什么会发生能级分裂和形成能带？禁带的形成规律 是什么？何为材料的能带结构？ 11 在布里渊区的界面附近，费米面和能级密度函数有何变化规律？哪些条件下 会发生禁带重叠或禁带消失现象？试分析禁带的产生原因。 12 在能带理论中，自由电子的能量和运动行为与自由电子近似下有何不同？ 13 自由电子的能态或能量与其运动速度和加速度有何关系？何为电子的有效质 量？其物理本质是什么？ 14 试分析、阐述导体、半导体（本征、掺杂）和绝缘体的能带结构特点。 15 能带论对欧姆定律的微观解释与自由电子近似下的量子导电理论有何异同 点？ 16 解释原胞、基矢、基元和布里渊区的含义

混凝土思考题

混凝土思考题 1、混凝土的坍落度试验中，如何判定拌合物的和易性、粘聚性、保水性抗离析性？ 2、写出试验室拌制混凝土时各种材料的称量偏差要求 3、简述混凝土立方体抗压强度试验、强度值的确定方法 4、总结混凝土各性能指标结果的确定（平均值、中间值。。。。） 5、拌和站和试验室原材料的称量偏差的要求 6、简述混凝土静压弹性模量的试验过程以及影响弹性模量的因素 7、影响混凝土和易性的主要因素有哪些 8、怎样完整地记录和描述混凝土坍落度试验结果 9、为确保含气量试验结果的准确性，试验中应注意哪些问题？ 10、混凝土的强度与龄期的关系符合对数规律吗？ 11、混凝土静压弹性模量的结果如何评定？ 12、混凝土的配合比试验中，抗压强度很离散，如何分析？ 13、混凝土扩展度试验在施工中有什么意义 14、含气量的测定中为什么要减去骨料的含气量？ 15、压力泌水的意义何在？ 16、制取混凝土试件如何选择试模尺寸？我们实际选的于规范要求是否一致？ 17、混凝土为什么不能直接在在水中养护，需要在氢氧化钙饱和液中养护？ 18、静压弹性模量试验步骤，先对中再预压2次，目的是什么 19、混凝土的抗压强度结果如何评定？ 20、影响混凝土强度的因素有哪些 21、混凝土和易性包括哪几方面？影响因素？、 22、高性能混凝土的定义是？与高强度混凝土有何区别 23、已知一批C35的混凝土强度分别为35.0、39.8、42.8、44.8、34.9、37.6、38.8、40.8、 41.4、45.5、44.8、43.2、42.1、40.5、42.2、35.6、35.2，试对强度进行评定。 24、简单列出混凝土抗压试件、轴心抗压试件和静弹性模量、抗折强度试件、抗冻试件 的标准试模的尺寸及相关的修正系数 25、混凝土的稠度试验方法有几种？各自的使用范围是什么 26、简述混凝土含气量测定仪的标定方法 27、简述混凝土拌合物的取样方法 28、简述混凝土抗压试件、轴心抗压试件和静弹性模量、劈裂抗拉试件试验数据的计算 及处理方法 29、从实验角度分析影响混凝土抗压强度的因素 30、已知某组标准轴心抗压试件强度为62.3，现进行静力受压弹性模量试验。测量标距 为150mm，两侧的千分表读数在F0时分别为0.310、0.428，Fa时分别为0.230、0.341，请计算该试件的静压弹性模量。 31、分析混凝土泌水的原因 32、影响混凝土凝结时间的因素 33、混凝土的抗压强度和轴心抗压强度有什么区别、 34、混凝土含气量试验的原理是什么

《材料结构与性能》习题

《材料结构与性能》习题 第一章 1、一 25cm长的圆杆，直径 2.5mm，承受的轴向拉力4500N。如直径拉细成 2.4mm，问： 1)设拉伸变形后，圆杆的体积维持不变，求拉伸后的长度； 2)在此拉力下的真应力和真应变； 3)在此拉力下的名义应力和名义应变。 比较以上计算结果并讨论之。 2、举一晶系，存在S14。 3、求图 1.27 所示一均一材料试样上的 A 点处的应力场和应变场。 4、一陶瓷含体积百分比为95%的 Al 2O（3 E=380GPa）和 5%的玻璃相（ E=84GPa），计算上限及下限弹性模量。如该陶瓷含有5%的气孔，估算其上限及下限弹性模量。 5、画两个曲线图，分别表示出应力弛豫与时间的关系和应变弛豫和时间的 关系。并注出： t=0,t= ∞以及 t= τε（或τσ）时的纵坐标。 6、一 Al 2O3晶体圆柱（图1.28 ），直径 3mm，受轴向拉力 F ，如临界抗剪强度τ c=130MPa，求沿图中所示之一固定滑移系统时，所需之必要的拉力值。同时 计算在滑移面上的法向应力。

第二章 1、求融熔石英的结合强度，设估计的表面能为 1.75J/m 2；Si-O 的平衡原子间距为 1.6 ×10-8 cm；弹性模量值从60 到 75GPa。 2、融熔石英玻璃的性能参数为：E=73GPa；γ =1.56J/m 2；理论强度。如材料中存在最大长度为的内裂，且此内裂垂直于作用力的方向，计算由此而导致的强度折减系数。 3、证明材料断裂韧性的单边切口、三点弯曲梁法的计算公式： 与 是一回事。

4、一陶瓷三点弯曲试件，在受拉面上于跨度中间有一竖向切口如图 2.41所示。如果 E=380GPa，μ =0.24 ，求 KⅠc值，设极限载荷达50 ㎏。计算此材料的断裂表面能。 5、一钢板受有长向拉应力350 MPa，如在材料中有一垂直于拉应力方向的 中心穿透缺陷，长 8mm（=2c）。此钢材的屈服强度为 1400MPa，计算塑性区尺 寸 r 0及其与裂缝半长 c 的比值。讨论用此试件来求 KⅠc值的可能性。 6、一陶瓷零件上有以垂直于拉应力的边裂，如边裂长度为：①2mm；②0.049mm；③ 2μ m，分别求上述三种情况下的临界应力。设此材料的断裂韧性为 2 1.62 MPa〃m。讨论诸结果。 7、画出作用力与预期寿命之间的关系曲线。材料系ZTA陶瓷零件，温度在 2 ，慢裂纹扩展指数-40 ，Y 取π 。设保 900℃， KⅠc为 10MPa〃m N=40，常数 A=10 证实验应力取作用力的两倍。 8、按照本章图 2.28 所示透明氧化铝陶瓷的强度与气孔率的关系图，求出经验公式。 9、弯曲强度数据为： 782，784，866，884，884，890，915，922，922，927，942， 944，1012 以及 1023MPa。求两参数韦伯模量数和求三参数韦伯模量数。 第三章 1、计算室温（ 298K）及高温（ 1273K）时莫来石瓷的摩尔热容值，并请和安杜龙—伯蒂规律计算的结果比较。 2、请证明固体材料的热膨胀系数不因内含均匀分散的气孔而改变。

现代混凝土思考题123

现代混凝土技术思考题 1、水泥的品质对混凝土性能有何影响？ 水泥和混凝土的关系，前者是后者产品质量的赖以生存的根基。 2、集料的作用是什么？集料品质对混凝土性能有何影响？ 集料起到骨料作用。集料的作用：骨架作用，传递应力,抑制收缩，防止开裂对细骨料质量要求：有害杂质含量、砂的粗细程度、砂的级配 砂中有害杂质危害：云母：与水泥粘结性差，影响混凝土的强度和耐久性；硫化物及硫酸盐：对水泥有侵蚀作用；有机质：影响水泥的水化硬化；粘土、淤泥：粘附在砂粒表面妨碍水泥与砂的粘结，增大用水量，降低混凝土的强度和耐久性，并增大混凝土的干缩；海砂：含的氯化钠等氯化物对钢筋有锈蚀用，因此，对使用海砂配制混凝土时，其氯盐含量不应大于0.1%，对预应力钢筋混凝土结构，不易采用海砂 砂的粗细程度和颗粒级配： 在相同用砂量条件下，细沙的总表面积较大，粗砂的总表面积较小。在混凝土中砂子的表面需用水泥浆包裹，赋予流动性和粘结强度，砂子的总表面积愈大，则需用包裹砂粒表面的水泥浆就愈大，除不经济外，还会导致混凝土水化热大、收缩应变大、易开裂等。 在砂中含有较多的粗颗粒，并以适量的中粗颗粒及少量的细颗粒填充其空隙，则可达到空隙率及总表面积均较小，这种砂是比较理想的，不仅水泥用量少，而且还提高混凝土的密实性与强度。 对粗集料品质要求： 洁净、坚硬、表面粗糙、级配合理、粒径合适 粗骨料中针片状颗粒不仅本身受力时易折断，影响混凝土的强度，而且会增大骨料的孔隙率 骨料表面的粗糙程度及孔隙特征影响骨料与水泥石之间的粘结性能，进而影响混凝土的强度 良好的级配可以减少空隙率，增强密实性，从而可以节约水泥，保证混凝土的和易性及混凝土的强度 骨料如页岩、砂岩等由于干湿循环或冻融交替等风化作用引起体积变化而导致混凝土破坏时，体积稳定性不良

材料工程基础思考题

主要的高分子材料的合成类型和方法；高分子单体、单元结构的概念以及与高分子组成和结构性质的关系；聚合物的反应掌握高分子链结构的长、柔和复杂的特点；掌握高分子分子量与分子量分布的表征，理解高分子聚集态结构的多样性、复杂性与多缺陷特点，掌握相变与转变温度的物理意义以及对加工性质和力学性质的影响；理解高聚物高弹性的特点 1.为什么说柔顺性是高分子独有的性质？ 答：因为柔顺性是高分子链通过内旋转作用改变其构象的性能，分子内旋转是导致分子链柔顺性的根本原因，因此只有在高分子内部，具有一定的内旋转自由度，出现分子链的内部旋转，才会表现出柔顺性。 2.高分子的分子量相对于小分子和无机物有何特点，主要的表示和描述方法有 哪些？ 高聚物分子量有两个特点：一是分子量大，二是分子量的多散性。 首先，从相对分子质量来看——小分子和无机化合物的相对分子质量只有几十到几百； 高聚物的相对分子质量相对高得多 其次，高聚物的晶态结构比小分子物质的晶态有序程度差得多，高聚物的非晶态结构比小分子物质液态的有序程度高。 综上，高分子的分子量可以用聚合物的多分散性、平均分子量、多分散系数来表示。 3.高分子的聚集体包括哪些内容，为什么聚合物不易形成100%的结晶以及宏观 单晶？另外试述高分子的聚集体有哪些特点，以及成型加工条件、性能的关系？ 4.如何理解高分子材料拉伸的应力-应变的时温等效性和蠕变特性？ 时温等效原理;时间温度等效原理;时间温度对应原理;time temperature correspondence 分子式：CAS号：性质：又称时间温度对应原理。观察高分子材料的某种力学响应（如力学松弛），既可在较低温度下通过足够长的观察时间来实现，也可在较高温度下短时间内观察来实现，简单地说，升高温度与延长观察时间具有相同的效果。 高分子材料蠕变指的是高分子材料在外界恒定应力作用下，由于材料内部分子的位移产生的应变（即外观形变）随着时间而变大。当应力去掉后，由于高分子材料有弹性记忆回复能力，形变可以部分回复。 5.高分子材料组成和结构的基本特征、高分子链的组成和结构、高分子链的聚 集态结构。 ①高分子材料组成和结构的基本特征是： 1、平均分子量大和存在分子量分布 2、具有多种形态 3、组成与结构的多层次性 ②高分子链的组成和结构主要指组成高分子链的结构单元的化学组成、键接方式、空间构 型和高分子链的形态等。 A、高分子链中的原子类型 根据主链上原子类型，高分子链可分为：碳链高分子、杂链高分子、元素有机高分子、无机高分子、梯形和螺旋形高分子。 B、结构单元的键接方式 共有三种可能的键接方式：头头接、尾尾接、头尾接。其造成的原子排列方式为：无规共聚、交替共聚、嵌段共聚和接枝共聚。

传热学第四版课后思考题答案(杨世铭-陶文铨)]

第一章 思考题 1． 试用简练的语言说明导热、对流换热及辐射换热三种热传递方式之间的联系和区别。 答：导热和对流的区别在于：物体内部依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递现象，称为导热；对流则是流体各部分之间发生宏观相对位移及冷热流体的相互掺混。联系是：在发生对流换热的同时必然伴生有导热。 导热、对流这两种热量传递方式，只有在物质存在的条件下才能实现，而辐射可以在真空中传播，辐射换热时不仅有能 量的转移还伴有能量形式的转换。 2． 以热流密度表示的傅立叶定律、牛顿冷却公式及斯忒藩－玻耳兹曼定律是应当熟记的传热学公式。试 写出这三个公式并说明其中每一个符号及其意义。 答：① 傅立叶定律： dx dt q λ-=，其中，q －热流密度；λ－导热系数；dx dt －沿x 方向的温度变化率，“－”表示热量传递的方向是沿着温度降低的方向。 ② 牛顿冷却公式： )(f w t t h q -=，其中，q －热流密度；h －表面传热系数；w t －固体表面温度；f t －流体的温度。 ③ 斯忒藩－玻耳兹曼定律：4T q σ=，其中，q －热流密度；σ－斯忒藩－玻耳兹曼常数；T －辐射物体的热力学温度。 3． 导热系数、表面传热系数及传热系数的单位各是什么？哪些是物性参数，哪些与过程有关？ 答：① 导热系数的单位是：W/(m.K)；② 表面传热系数的单位是：W/(m 2.K)；③ 传热系数的单位是：W/(m 2.K)。这三个参数中，只有导热系数是物性参数，其它均与过程有关。 4． 当热量从壁面一侧的流体穿过壁面传给另一侧的流体时，冷、热流体之间的换热量可以通过其中任何 一个环节来计算（过程是稳态的），但本章中又引入了传热方程式，并说它是“换热器热工计算的基本公式”。试分析引入传热方程式的工程实用意义。 答：因为在许多工业换热设备中，进行热量交换的冷、热流体也常处于固体壁面的两侧，是工程技术中经常遇到的一种典型热量传递过程。 5． 用铝制的水壶烧开水时，尽管炉火很旺，但水壶仍然安然无恙。而一旦壶内的水烧干后，水壶很快就 烧坏。试从传热学的观点分析这一现象。 答：当壶内有水时，可以对壶底进行很好的冷却（水对壶底的对流换热系数大），壶底的热量被很快传走而不至于温度升得很高；当没有水时，和壶底发生对流换热的是气体，因为气体发生对流换热的表面换热系数小，壶底的热量不能很快被传走，故此壶底升温很快，容易被烧坏。 6． 用一只手握住盛有热水的杯子，另一只手用筷子快速搅拌热水，握杯子的手会显著地感到热。试分析 其原因。 答：当没有搅拌时，杯内的水的流速几乎为零，杯内的水和杯壁之间为自然对流换热，自热对流换热的表面传热系数小，当快速搅拌时，杯内的水和杯壁之间为强制对流换热，表面传热系数大，热水有更多的热量被传递到杯壁的外侧，因此会显著地感觉到热。 7． 什么是串联热阻叠加原则，它在什么前提下成立？以固体中的导热为例，试讨论有哪些情况可能使热 量传递方向上不同截面的热流量不相等。 答：在一个串联的热量传递过程中，如果通过每个环节的热流量都相同，则各串联环节的总热阻等于各串联环节热阻的和。例如：三块无限大平板叠加构成的平壁。例如通过圆筒壁，对于各个传热环节的传热面积不相等，可能造成热量传递方向上不同截面的热流量不相等。 8.有两个外形相同的保温杯A 与B ，注入同样温度、同样体积的热水后不久，A 杯的外表面就可以感觉到热，而B 杯的外表面则感觉不到温度的变化，试问哪个保温杯的质量较好？ 答：Ｂ：杯子的保温质量好。因为保温好的杯子热量从杯子内部传出的热量少，经外部散热以后，温度变化很小，因此几乎感觉不到热。 第二章 思考题 1 试写出导热傅里叶定律的一般形式，并说明其中各个符号的意义。 答：傅立叶定律的一般形式为：n x t gradt q ??-=λλ＝－，其中：gradt 为空间某点的温度梯度；n 是通过该点的等温线上的法向单位矢量，指向温度升高的方向；q 为该处的热流密度矢量。

材料物理性能复习思考题汇总

材料物理性能复习思考题汇总 第一章绪论及材料力学性能 一．名词解释与比较 名义应力:材料受力前面积为A,则δ。=F/A,称为名义应力 工程应力：材料受力后面积为A。，则δT =F/A。，称为工程应力 拉伸应变：材料受到垂直于截面积方向大小相等，方向相反并作用在同一条直线上的两个拉伸应力时发生的形变。 剪切应变：材料受到平行于截面积大小相等，方向相反的两个剪切应力时发生的形变。 结构材料：以力学性能为基础，以制造受力构件所用材料 功能材料：具有除力学性能以外的其他物理性能的材料。 晶须：无缺陷的单晶材料 弹性模量：材料发生单位应变时的应力 刚性模量：反映材料抵抗切应变的能力 泊松比：反映材料横向正应变与受力方向线应变的比值。（横向收缩率与轴向收缩率的比值） 形状因子：塑性变形过程中与变形体尺寸，工模具尺寸及变形量相关参数。 平面应变断裂韧性：一个考虑了裂纹尺寸并表征材料特征的常数 弹性蠕变：对于金属这样的实际弹性体，当对它施加一定的应力时，它除了产生一个瞬时应变以外，还会产生一个随时间而变化的附加应变（或称为弛豫应变），这一现象称为弹性蠕变。 蠕变：在恒定的应力δ作用下材料的应变随时间增加而逐渐增大的现象 材料的疲劳：裂纹在使用应力下，随着时间的推移而缓慢扩展。 应力腐蚀理论：在一定环境温度和应力场强度因子作用下，材料中关键裂纹尖端处，裂纹扩展动力与裂纹扩展阻力的比较，构成裂纹开裂和止裂的条件。 滑移系统：滑移面族和滑移方向为滑移系统 相变增韧：利用多晶多相陶瓷中某些相成分在不同温度的相变，从而增韧的效果，统称相变增韧 弥散强化：在基体中渗入具有一定颗粒尺寸的微细粉料，达到增韧效果，这称为弥散增韧 屈服强度：屈服强度是金属材料发生屈服现象时的屈服极限，亦即抵抗微量塑性变形的应力 法向应力：导致材料伸长或缩短的应力 切向应力：引起材料切向畸变的应力 应力集中：受力构件由于外界因素或自身因素导致几何形状、外形尺寸发生突变而引起局部范围内应力显著增大的现象。

混凝土思考题及习题

第一章绪论 思考题 1, 素混凝土梁和钢筋混凝土梁破坏时各有哪些特点？钢筋和混凝土是如何共同工作的？ 2, 钢筋混凝土有哪些优点和缺点？ 3, 了解钢筋混凝土结构的应用和发展，了解本课程的特点、内容和学习方法。 第二章混凝土结构材料的物理力学性能 思考题 1，软钢和硬钢的应力—应变曲线有何不同？二者的强度取值有何不同？我国《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2002) 中将建筑结构用钢按强度分为哪些类型？钢筋的应力—应变曲线有何特征？了解钢筋的应力—应变曲线的数学模型。 2，解释钢筋的物理力学性能术语：比例极限、屈服点、流幅、强化阶段、时效硬化、极限强度、残余变形、延伸率。 3，什么是钢筋的冷加工性能？钢筋冷加工的方法有哪两种？冷加工后钢筋的力学性能有何变化？ 4，钢筋混凝土结构对钢筋的性能有哪些要求？ 5，混凝土的立方抗压强度，轴心抗压强度和抗拉强度是如何确定的？为什么混 凝土的轴心抗压强度低于混凝土的立方抗压强度？混凝土的抗拉强度与立方 抗压强度比有何关系？轴心抗压强度与立方抗压强度有何关系？ 6，《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2002) 规定的混凝土的强度等级是根据什么确定的？混凝土强度等级有哪些级？

7，某方形钢筋混凝土短柱浇筑后发现混凝土强度不足，根据约束混凝土原理如何加固该柱？ 8，单向受力状态下，混凝土的强度与哪些因素有关？一次短期加载时混凝土的受压应力—应变曲线有何特征？常用的表示混凝土应力—应变关系的数学模型有哪几种？ 9，混凝土的变形模量和弹性模量是怎样确定的？ 10，什么是混凝土的疲劳破坏？疲劳破坏时应力—应变曲线有何特点？ 11，什么是混凝土的徐变？徐变对混凝土构件有何影响？影响徐变的主要因素有哪些？如何减少徐变？ 12，混凝土收缩对钢筋混凝土构件有何影响？收缩与哪些因素有关？如何减少收缩？ 13，什么是钢筋与混凝土之间的粘结力？钢筋与混凝土粘结力有哪几部分组成？哪一种作用为主要作用？ 14，影响钢筋和混凝土粘结力的主要因素有哪些？为保证钢筋和混凝土之间有足够的粘结力要采取哪些措施 ? 第三章按近似概率理论的极限状态设计法 思考题 1，结构可靠性的含义是什么？结构的功能要求有哪些？结构超过极限状态会产生什么后果？建筑结构安全等级是按什么原则划分的？安全等级如何体现在极限状态设计表达式中？ 2，“作用”和“荷载”有什么区别？影响结构可靠性的因素有哪些？结构构件的抗力与哪些因素有关？为什么说构件的抗力是一个随机变量？ 3，什么是结构的极限状态？结构的极限状态分为哪两类，其含义各是什么？ 4，建筑结构应该满足哪些功能要求？结构的设计使用年限如何确定？结构超过其设计使用年限是否意味着不能再使用？为什么？ 5，正态分布概率密度曲线有哪些数字特征？这些数字特征各表示什么意义？正态分布概率

传热学习题及参考答案

《传热学》复习题 一、判断题 1．稳态导热没有初始条件。（） 2．面积为A的平壁导热热阻是面积为1的平壁导热热阻的A倍。（） 3．复合平壁各种不同材料的导热系数相差不是很大时可以当做一维导热问题来处理（） 4．肋片应该加在换热系数较小的那一端。（） 5．当管道外径大于临界绝缘直径时，覆盖保温层才起到减少热损失的作用。（） 6．所谓集总参数法就是忽略物体的内部热阻的近视处理方法。（） 7．影响温度波衰减的主要因素有物体的热扩散系数，波动周期和深度。（） 8．普朗特准则反映了流体物性对换热的影响。（） 9. 傅里叶定律既适用于稳态导热过程，也适用于非稳态导热过程。（） 10.相同的流动和换热壁面条件下，导热系数较大的流体，对流换热系数就较小。（） 11、导热微分方程是导热普遍规律的数学描写，它对任意形状物体内部和边界都适用。( ) 12、给出了边界面上的绝热条件相当于给出了第二类边界条件。 ( ) 13、温度不高于350℃，导热系数不小于0.12w/(m.k)的材料称为保温材料。 ( ) 14、在相同的进出口温度下，逆流比顺流的传热平均温差大。 ( ) 15、接触面的粗糙度是影响接触热阻的主要因素。 ( ) 16、非稳态导热温度对时间导数的向前差分叫做隐式格式，是无条件稳定的。 ( ) 17、边界层理论中，主流区沿着垂直于流体流动的方向的速度梯度零。 ( ) 18、无限大平壁冷却时，若Bi→∞，则可以采用集总参数法。 ( ) 19、加速凝结液的排出有利于增强凝结换热。 ( ) 20、普朗特准则反映了流体物性对换热的影响。( ) 二、填空题 1．流体横向冲刷n排外径为d的管束时，定性尺寸是。 2．热扩散率（导温系数）是材料指标，大小等于。 3．一个半径为R的半球形空腔，空腔表面对外界的辐射角系数为。 4．某表面的辐射特性，除了与方向无关外，还与波长无关，表面叫做表面。 5．物体表面的发射率是ε，面积是A，则表面的辐射表面热阻是。 6．影响膜状冷凝换热的热阻主要是。

材料物理性能课后习题答案

材料物理性能习题与解答

目录 1 材料的力学性能 (2) 2 材料的热学性能 (12) 3 材料的光学性能 (17) 4 材料的电导性能 (20) 5 材料的磁学性能 (29) 6 材料的功能转换性能 (37)

1材料的力学性能 1-1一圆杆的直径为2.5 mm、长度为25cm并受到4500N的轴向拉力，若直径拉细至 2.4mm，且拉伸变形后圆杆的体积不变,求在此拉力下的真应力、真应变、名义应力和名义应变，并比较讨论这些计算结果。 解：根据题意可得下表 由计算结果可知：真应力大于名义应力，真应变小于名义应变。 1-2一试样长40cm,宽10cm,厚1cm，受到应力为1000N拉力，其氏模量为3.5×109 N/m2，能伸长多少厘米? 解： 拉伸前后圆杆相关参数表 ) ( 0114 .0 10 5.3 10 10 1 40 1000 9 4 0cm E A l F l E l l= ? ? ? ? ? = ? ? = ? = ? = ? - σ ε 10 909 .4 0? 0851 .0 1 = - = ? = A A l l ε 名义应变

1-3一材料在室温时的氏模量为3.5×108 N/m 2,泊松比为0.35，计算其剪切模量和体积模量。 解：根据 可知： 1-4试证明应力-应变曲线下的面积正比于拉伸试样所做的功。 证： 1-5一陶瓷含体积百分比为95%的Al 2O 3 (E = 380 GPa)和5%的玻璃相(E = 84 GPa)，试计算其上限和下限弹性模量。若该陶瓷含有5 %的气孔，再估算其上限和下限弹性模量。 解：令E 1=380GPa,E 2=84GPa,V 1=0.95,V 2=0.05。则有 当该陶瓷含有5%的气孔时，将P=0.05代入经验计算公式E=E 0(1-1.9P+0.9P 2)可得，其上、下限弹性模量分别变为331.3 GPa 和293.1 GPa 。 1-6试分别画出应力松弛和应变蠕变与时间的关系示意图，并算出t = 0,t = ∞ 和t = τ时的纵坐标表达式。 解：Maxwell 模型可以较好地模拟应力松弛过程： Voigt 模型可以较好地模拟应变蠕变过程： )21(3)1(2μμ-=+=B G E ) (130)(103.1)35.01(2105.3)1(288MPa Pa E G ≈?=+?=+=μ剪切模量) (390)(109.3) 7.01(3105.3)21(388 MPa Pa E B ≈?=-?=-=μ体积模量. ,.,1 1 2 1 212 12 1 2 1 21 S W VS d V ld A Fdl W W S W V Fdl V l dl A F d S l l l l l l ∝====∝= ===???? ? ?亦即做功或者： 亦即面积εεεεεεεσεσεσ)(2.36505.08495.03802211GPa V E V E E H =?+?=+=上限弹性模量) (1.323)84 05.038095.0()(1 12211GPa E V E V E L =+=+=--下限弹性模量). 1()()(0)0() 1)(()1()(10 //0 ----= = ∞=-∞=-=e e e E t t t στεσεεεσεττ；；则有：其蠕变曲线方程为：. /)0()(;0)();0()0((0)e (t)-t/e στσσσσσστ==∞==则有：：其应力松弛曲线方程为

混凝土思考题问题详解

第十一章思考题答案 11.1 现浇单向板肋梁楼盖中的主梁按连续梁进行力分析的前提条件是什么？ 答：（ 1）次梁是板的支座，主梁是次梁的支座，柱或墙是主梁的支座。 （ 2）支座为铰支座--但应注意：支承在混凝土柱上的主梁，若梁柱线刚度比<3，将按框架梁计算。板、次梁均按铰接处理。由此引起的误差在计算荷载和力时调整。 （ 3）不考虑薄膜效应对板力的影响。 （ 4）在传力时，可分别忽略板、次梁的连续性，按简支构件计算反力。 （ 5）大于五跨的连续梁、板，当各跨荷载相同，且跨度相差大10%时，可按五跨的等跨连续梁、板计算。 11.2 计算板传给次梁的荷载时，可按次梁的负荷围确定，隐含着什么假定？ 答： 11.3 为什么连续梁力按弹性计算方法与按塑性计算方法时，梁计算跨度的取值是不同的？ 答：两者计算跨度的取值是不同的,以中间跨为例,按考虑塑性力重分布计算连续梁力时其 计算跨度是取塑性铰截面之间的距离,即取净跨度;而按弹性理论方法计算连续梁力时， 则取支座中心线间的距离作为计算跨度，即取。 11.4 试比较钢筋混凝土塑性铰与结构力学中的理想铰和理想塑性铰的区别。 答：1）理想铰是不能承受弯矩，而塑性铰则能承受弯矩（基本为不变的弯矩）； 2）理想铰集中于一点，而塑性铰有一定长度； 3）理想铰在两个方向都能无限转动，而塑性铰只能在弯矩作用方向作一定限度的转动，是有限转动的单向铰。 11.5 按考虑塑性力重分布设计连续梁是否在任何情况下总是比按弹性方法设计节省钢筋？ 答：不是的 11.6 试比较力重分布和应力重分布 答：适筋梁的正截面应力状态经历了三个阶段： 弹性阶段--砼应力为弹性，钢筋应力为弹性；

《材料物理性能》课后习题答案

1-1一圆杆的直径为2.5 mm 、长度为25cm 并受到4500N 的轴向拉力，若直径拉细至2.4mm ，且拉伸变形后圆杆的体积不变,求在此拉力下的真应力、真应变、名义应力和名义应变，并比较讨论这些计算结果。 解： 由计算结果可知：真应力大于名义应力，真应变小于名义应变。 1-5一陶瓷含体积百分比为95%的Al 2O 3 (E = 380 GPa)和5%的玻璃相(E = 84 GPa)，试计算其上限和下限弹性模量。若该陶瓷含有5 %的气孔，再估算其上限和下限弹性模量。 解：令E 1=380GPa,E 2=84GPa,V 1=0.95,V 2=0.05。则有 当该陶瓷含有5%的气孔时，将P=0.05代入经验计算公式E=E 0(1-1.9P+0.9P 2)可得，其上、下限弹性模量分别变为331.3 GPa 和293.1 GPa 。 1-6试分别画出应力松弛和应变蠕变与时间的关系示意图，并算出t = 0,t = ∞ 和t = τ时的纵坐标表达式。 解：Maxwell 模型可以较好地模拟应力松弛过程： V oigt 模型可以较好地模拟应变蠕变过程： ) (2.36505.08495.03802211GPa V E V E E H =?+?=+=上限弹性模量 ) (1.323)84 05.038095.0()(112211GPa E V E V E L =+=+=--下限弹性模量 ). 1()()(0)0() 1)(()1()(1 //0 ----= = ∞=-∞=-=e E E e e E t t t στεσεεεσετ τ ；；则有：其蠕变曲线方程为：. /)0()(;0)();0()0((0)e (t)-t/e στσσσσσστ ==∞==则有：：其应力松弛曲线方程为1.0 1.0 0816.04.25 .2ln ln ln 2 2 001====A A l l T ε真应变)(91710 909.44500 60MPa A F =?==-σ名义应力0851 .0100 =-=?=A A l l ε名义应变)(99510 524.445006MPa A F T =?==-σ真应力

混凝土思考题简答题

ultimate limit state serviceability limit state. Truss 。 bond stress ? serviceability safety durability 1试简述0b x h ξ≤和' 2s x a ≥的物理意义以应用。 前者保证钢筋受拉屈服（受弯构件受拉区，大偏压构件远侧，大偏拉构件近侧），后者保证钢筋受压屈服（受弯构件受压区，大偏压构件近侧，大偏拉构件远侧） 2.简述弯剪扭构件设计计算步骤 1按公式00.250.8c c t V T f bh W β+≤确定截面尺寸。2按受弯构件正截面计算抵抗弯矩所需纵向受力钢筋 ,s m A 和',s m A ，3，考虑剪扭相关性，计算抵抗剪力所需箍筋,/sv jian jian A s 4考虑剪扭相关性，计算抵抗扭矩所需箍筋,/sv niu niu A s 5.计算抵抗扭矩所需纵向钢筋stl A ，并将stl A 分配到各边。6计算各边纵向钢筋用量，据此选择直径和根数。7计算构件箍筋总用量，据此选择直径，间距和肢数。 3如果增加受拉纵筋使适筋梁满足正截面受弯承载力要求，该梁是否满一定满足挠度验算要求，原因？ 不一定，增加受拉纵筋，适筋梁正截面受弯承载力增长较快，而抗弯刚度增长较慢，如果梁跨高比较大，则通过增加钢筋其抗弯承载力满足要求时挠度验算可能仍然不能满足。 4桁架模型描述。 In applying the analogy ，it is assumed that: 1. Diagonal cracking occurs along planes inclined at 45 degrees to the longitudinal axis; 2. Compression diagonals are formed in the concrete between the cracks; 3. Tension reinforcement provides the tension chord of the truss; 4. Compression chord is provided by the top compression reinforcement and the compression zone in the top of the beam. Stirrups provide the tension diagonals and are inclined at an angle of degrees. 5.设计使用年限：按规定指标进行设计的结构或构件在正常施工、使用和维护下，不需要进行大修即可达到预定目标的使用年限。承载力：结构或构件发挥最大承载功能的状态。正常使用：结构或构件达到正常使用或者耐久性的某项指标。结构在规定时间内，规定条件下完成预定功能的能力为可靠性。可靠度是可靠性的概率度量，在设计使用年限内，在正常条件下，完成与其功能的概率。 6受弯构件斜截面受剪承载力的计算公式是依据哪一种破坏形态建立的？公式的适用条件有哪些？为什么要有这些限制条件？剪压破坏；025.0bh f V c c β≤（防止斜压破坏）； yv t sv f f 24.0min =ρ（防止斜拉破坏） 。 7. 试简述偏心受压构件的破坏形态以及分类原则。 根据远侧纵向钢筋是否受拉且屈服分类。是，则为大偏心受压破坏（受拉破坏）；否，则为小偏心受压破坏（受压破坏）；大偏压：远侧钢筋受拉先屈服，近侧混凝土后压坏；小偏压：远侧钢筋受拉或受压，但不能受拉屈服，近侧混凝土后压坏。判断条件：o b h x ξ≤，成立则为大，否则为小。 8.试简述超静定结构塑性内力重分布的概念及过程 由于超静定结构的非弹性性质而引起各截面内力之间的非线弹性关系，称塑性内力重分布。

高等传热学复习题(带答案)

高等传热学复习题 1．简述求解导热问题的各种方法和傅立叶定律的适用条件。 答：导热问题的分类及求解方法： 按照不同的导热现象和类型，有不同的求解方法。求解导热问题，主要应用于工程之中，一般以方便，实用为原则，能简化尽量简化。 直接求解导热微分方程是很复杂的，按考虑系统的空间维数分，有0维，1维，2维和3维导热问题。一般维数越低，求解越简单。常见把高维问题转化为低维问题求解。有稳态导热和非稳态导热，非稳态导热比稳态导热多一个时间维，求解难度增加。有时在稳态解的基础上分析非稳态稳态，称之为准静态解，可有效地降低求解难度。根据研究对象的几何形状，又可建立不同坐标系，分平壁，球，柱，管等问题，以适应不同的对象。 不论如何，求解导热微分方程主要依靠三大方法： 甲．理论法 乙．试验法 丙．综合理论和试验法 理论法：借助数学、逻辑等手段，根据物理规律，找出答案。它又分： 分析法；以数学分析为基础，通过符号和数值运算，得到结果。方法有：分离变量法，积分变换法(L a p l a c e变换，F o u r i e r变换)，热源函数法，G r e e n函数法，变分法，积分方程法等等，数理方程中有介绍。 近似分析法：积分方程法，相似分析法，变分法等。 分析法的优点是理论严谨，结论可靠，省钱省力，结论通用性好，便于分析和应用。缺点是可求解的对象不多，大部分要求几何形状规则，边界条件简单，线性问题。有的解结构复杂，应用有难度，对人员专业水平要求高。 数值法：是当前发展的主流，发展了大量的商业软件。方法有：有限差分法，有限元法，边界元法，直接模拟法，离散化法，蒙特卡罗法，格子气法等，大大扩展了导热微分方程的实用范围，不受形状等限制，省钱省力，在依靠计算机条件下，计算速度和计算质量、范围不断提高，有无穷的发展潜力，能求解部分非线性问题。缺点是结果可靠性差，对使用人员要求高，有的结果不直观，所求结果通用性差。 比拟法：有热电模拟，光模拟等 试验法：在许多情况下，理论并不能解决问题，或不能完全解决问题，或不能完美解决问题，必须通过试验。试验的可靠性高，结果直观，问题的针对性强，可以发掘理论没有涉及的新规律。可以起到检验理论分析和数值计算结果的作用。理论越是高度发展，试验法的作用就越强。理论永远代替不了试验。但试验耗时费力，绝大多数要求较高的财力和投入，在理论可以解决问题的地方，应尽量用理论方法。试验法也有各种类型：如探索性试验，验证性试验，比拟性试验等等。 综合法：用理论指导试验，以试验促进理论，是科学研究常用的方法。如浙大提出计算机辅助试验法(C A T)就是其中之一。 傅立叶定律的适用条件：它可适用于稳态、非稳态，变导热系数，各向同性，多维空间，连续光滑介质，气、液、固三相的导热问题。 2．定性地分析固体导热系数和温度变化的关系 3．什么是直肋的最佳形状与已知形状后的最佳尺寸？ 答：什么叫做“好”？给定传热量下要求具有最小体积或最小质量或给定

材料物理性能部分课后习题

课后习题 第一章 1.德拜热容的成功之处是什么？ 答：德拜热容的成功之处是在低温下，德拜热容理论很好的描述了晶体热容，CV.M∝T的三次方 2.何为德拜温度？有什么物理意义？ 答：HD=hνMAX/k 德拜温度是反映晶体点阵内原子间结合力的一个物理量 德拜温度反映了原子间结合力，德拜温度越高，原子间结合力越强 3.试用双原子模型说明固体热膨胀的物理本质 答：如图，U1（T1）、U2（T2）、U3(T3）为不同温度时的能量，当原子热振动通过平衡位置r0时，全部能量转化为动能，偏离平衡位置时，动能又逐渐转化为势能；到达振幅最大值时动能降为零，势能打到最大。由势能曲线的不对称可以看到，随温度升高，势能由U1(T1）、U2（T2）向U3（T3）变化，振幅增加，振动中心就由r0'，r0''向r0'''右移，导致双原子间距增大，产生热膨胀

第二章 1.300K1×10-6Ω·m4000K时电阻率增加5% 由于晶格缺陷和杂质引起的电阻率。 解：按题意:p(300k) = 10∧-6 则: p(400k) = (10∧-6)* (1+0.05) ----(1) 在400K温度下马西森法则成立，则: p(400k) = p(镍400k) + p(杂400k) ----(2) 又: p(镍400k) = p(镍300k) * [1+ α* 100] ----(3) 其中参数: α为镍的温度系数约= 0.007 ; p(镍 300k)(室温) = 7*10∧-6 Ω.cm) 将(1)和(3)代入(2)可算出杂质引起的电阻率p(杂400k)。 2.为什么金属的电阻因温度升高而增大，而半导体的电阻却因温度的升高而减小？ 对金属材料，尽管温度对有效电子数和电子平均速率几乎没有影响，然而温度升高会使离子振动加剧，热振动振幅加大，原子的无序度增加，周期势场的涨落也加大。这些因素都使电子运动的自由称减小，散射几率增加而导致电阻率增大 而对半导体当温度升高时，满带中有少量电子有可能被激发

混凝土设计思考题答案

混凝土超静定结构出现一个塑性铰，超静定结构只减少一个多余约束，既减少一次超静定，但结构还能继续承受荷载，只有当结构出现若干个塑性铰，使结构局部或整体成为几何可变体系时结构才达到承载力极限状态。 1-9何谓结构塑性内力重分布？塑性铰的部位及塑性弯矩值与塑性内力重分布有何关系？试举例说明按塑性内力重分布方法设计梁，板时为什么能节省钢筋？结构内力分布规律相对于弹性内力分布的变化称为内力重分布。 当支座B出现塑性铰时，此时跨中1,2弯矩为M1，2=1.15F’l0=0.117Fl0

传热学思考题参考答案

传热学思考题参考答案 第一章： 1、用铝制水壶烧开水时，尽管炉火很旺，但水壶仍安然无恙。而一旦壶内的水烧干后水壶很快就被烧坏。试从传热学的观点分析这一现象。 答：当壶内有水时，可以对壶底进行很好的冷却（水对壶底的对流换热系数大），壶底的热量被很快传走而不至于温度升得很高；当没有水时，和壶底发生对流换热的是气体，因为气体发生对流换热的表面换热系数小，壶底的热量不能很快被传走，故此壶底升温很快，容易被烧坏。 2、什么是串联热阻叠加原则，它在什么前提下成立？以固体中的导热为例，试讨论有哪些情况可能使热量传递方向上不同截面的热流量不相等。 答：在一个串联的热量传递过程中，如果通过每个环节的热流量都相同，则各串联环节的总热阻等于各 串联环节热阻的和。例如：三块无限大平板叠加构成的平壁。例如通过圆筒壁，对于各个传热环节的传 热面积不相等，可能造成热量传递方向上不同截面的热流量不相等。 第二章： 1、扩展表面中的导热问题可以按一维问题处理的条件是什么?有人认为,只要扩展表面细长,就可按一维问题处理,你同意这种观点吗? 答：条件：（1）材料的导热系数，表面传热系数以及沿肋高方向的横截面积均各自为常数（2）肋片温度在垂直纸面方向（即长度方向）不发生变化，因此可取一个截面（即单位长度）来分析（3）表面上的换热热阻远远大于肋片中的导热热阻，因而在任一截面上肋片温度可认为是均匀的（4）肋片顶端可视为绝热。并不是扩展表面细长就可以按一维问题处理，必须满足上述四个假设才可视为一维问题。 2、肋片高度增加引起两种效果:肋效率下降及散热表面积增加。因而有人认为随着肋片高度的增加会出现一个临界高度，超过这个高度后，肋片导热热流量会下降，试分析该观点的正确性。 答：的确肋片高度增加会导致肋效率下降及散热表面积增加，但是总的导热量是增加的，只是增加的部分的效率有所减低，所以我们要选择经济的肋片高度。 第三章： 1、由导热微分方程可知，非稳态导热只与热扩散率有关,而与导热系数无关。你认为对吗？答：错，方程的边界条件有可能与λ有关，只有当方程为拉普拉斯方程和边界条件为第一边界条件时才与λ无关。 2、对二维非稳态导热问题，能否将表面的对流换热量转换成控制方程中的内热源产生的热量？ 答：不能，二维问题存在边界微元和内边界微元，内边界微元不一定与边界换热，所以不存在源项。 第四章： 1、在第一类边界条件下，稳态无内热源导热物体的温度分布与物体的导热系数是否有关？为什么？ 答：无关，因为方程为拉普拉斯方程，边界为第一边界条件均与λ无关。 2、非稳态导热采用显式格式计算时会出现不稳定性，试述不稳定性的物理含义。如何防止这种不稳定性？ 答：物理意义：显示格式计算温度时对时间步长和空间步长有一定的限制，否则会出现不合