第一篇：传热学课程考试题
传热学课程设计题目
1、煤油冷凝器的设计任务书
1、设计题目:煤油冷却器的设计
工程背景：在石油化工生产过程中，常常需要将各种石油产最(如汽抽、煤油、柴油
等)进行冷却，本设计以某炼油厂冷却煤油产品为例，让学生熟悉列管式换热器的设计过程。
设计的目的：通过对煤油产品冷却的列管式换热器设计，达到让学生了解该换热器的结构特点，并能根据工艺要求选择适当的类型，同时还能根据传热的基本原理，选择流程，确定换热器的基本尺寸，计算传热面积以及计算流体阻力。
2、设计任务及操作条件
(l)处理能力：
(x)× 104t/a煤油
(2)设备型式
列管式换热器。
(3)操作条件
①煤油：入口温度：140;出口温度：40℃。
②冷却介质：自来水，人口温度：30℃，出口温度：50℃。
③允许压强降：不大于105Pa。
④每年按330天计，每天24h连续运行。
(4)设计项目
①设计方案简介：对确定的工艺流程及换热器型式进行简要论述。
②换热器的工艺计算：确定换热器的传热面积。
③换热器的主要结构尺寸设计。
④主要辅助设备选型。
⑤绘制换热器总装配图。
3、设计说明书的内容
①目录;
②设计题目及原始数据(任务书);
③论述换热器总体结构(换热器型式、主要结构)的选择;
④换热器加热过程有关计算(物料衡算、热量衡算;传热面积、换热管型号、壳体直径等);
⑤设计结果概要(主要设备尺寸、衡算结果等);
⑥主体设备设计计算及说明;
⑦主要零件的强度计算(选做);
⑧附属设备的选择(选做);
⑨参考文献;
⑩后记及其他。
4、设计图纸要求
附工艺流程图及冷凝器装配图一张。
2 乙醇一水精馏塔项产品冷凝器的设计任务书
1、设计题目
乙醇一水精馏塔顶产品全凝器的设计。
设计一冷凝器，冷凝乙醇一水系统精馏塔顶部的馏出产品。产品中乙醇的浓度为95%，处理量为(x)× 104t/a，要求全部冷凝。冷凝器操作压力为常压，冷却介质为水，其压力为0. 3MPa，进口温度为30℃，出口温度为40℃。
工程背景：采用薯类与谷类原料进行发酵。发酵法制乙醇是一个很复杂的生化过程，发酵在密封的发酵罐中进行产生的CO2的纯度达99%-99.5%以上，其余为气态杂质，组分(以C O2质量为基准)为：乙醇0.4%-0.8%，脂类：0.03%-04%，酸类：8. 08%-0.09%。成熟发酵醪中的乙醇必须经过初馏、精馏和除杂才能得到合格的乙醉。本课程设计即为粗乙醇(初馏塔出来的乙醇一水溶液)，在进行精馏获得合格产品的过程中，精馏塔顶冷凝器的设计。发酵法制乙醇的工艺也可以参考有关书籍或文献资料。
设计的目的：通过对乙醇一水系统精馏塔顶产品全凝器的设计，使学生了解和掌握化工单元操作设备设计的步骤、方法及基本技能，熟悉文献资料及物性参数的查阅和收集方法，懂得如何论证优化设计方案，合理科学地应用公式及数据。在设计中提高学生的分析能力和解决问题的能力。
2、设计任务及操作条件
①处理量：(x) × 104t/a ②产品浓度：含乙醇95%;
③冷却介质：P为0.3 MPa，入口温度30℃，出口温度40℃;
④操作压力：常压;
⑤允许压降：不大于l05 Pa;
⑥每年按330天计，每天24h连续运行。
⑦设计项目：
a.设计方案简介：对确定的工艺流程及换热器型式进行简要论述。
b.换热器的工艺计算：确定换热器的传热面积。
c.换热器的主要结构尺寸设计。
d.主要辅助设备选型。
e.绘制换热器总装配图。
3、设计说明书的内容
①目录;
②设计题目及原始数据(任务书);
③论述换热器总体结构(换热器型式、主要结构)的选择;
④换热器加热过程有关计算(物料衡算、热量衡算、传热面积、换热管型号、壳体直径等);
⑤设计结果概要(主要设备尺寸、衡算结果等); ⑥主体设备设计计算及说明; ⑦主要零件的强度计算(选做); ⑧附属设备的选择(选做); ⑨参考文献;
⑩后记及其他。
4、设计图纸要求
附工艺流程图及冷凝器装配图一张。
5、设计思考题
①换热器及工作原理?
②影响传热的主要因素有哪些?
③何为冷凝器，冷凝器的主要型式及结构?
④选择走管程或壳程的介质应考虑什么原则? ⑤循环冷却水的进出口温度确定原则?
⑥设计冷凝器的主要步骤。
⑦对冷凝器的设计你进行了哪些优化?
6、部分设计问题指导
学生在接受设计任务后，首先应明确设计的步骤、方向、如何查阅有关数据和收集资料，并确定设计方案。本设计应在以下几个方面的加以指导。
(l)物性数据的查阅
在设计中涉及水，乙醇等的多种物理参数，如密度、豁度、比热容、汽化潜热、导热系 数等等，如何正确查阅数据是化工技术人员的基本功，因此在这方面应加以指导。
(2)经验公式的正确应用
在设计中要用到某些经验公式，如果选择不当的则会使设计发生误差。如壳程换热系数计算时，如果采用单管公式显然不对。因为工业换热器的气体冷凝比单管要复杂的多，从上排管外流下的冷凝液在下排管会产生一定的撞击和飞溅，从而使下一排管外的冷凝膜并不像单管叠加时那么厚，同时附加的扰动又会加速传热，在缺乏可靠数据可采用经验公式估算。
(3)初选冷凝器
根据计算出的传热面积A。，从国家颁布的换热器标准系列中初选冷凝器，既不能选得 太大浪费，又要满足传热需要。此外，标准设备的管数与计算值不一致时如何考虑等，都需 要加以引导。
(4)结构设计
指导学生对关键部位进行设计并提出优化设想，如提高传热效果、降低成本等。
3 正戊烷冷凝器的设计任务书
1、设计题目
正戊烷冷凝器的设计。
设计课题工程背景：炼油厂精馏塔塔顶冷凝器蒸气主要是正戊烷，以此为原料设计一正戊烷冷凝器。
2、设计任务及操作条件
①处理量：(x)×104t/a;
②正戊烷冷凝温度为51.7℃，冷凝液于饱和液体下离开冷凝器;
③冷却介质：地下水，流量为7000kg/h，人口温度：20℃、25℃、30℃;
④允许压强降：不大于105Pa;
⑤每年按330天计，每天24h连续运行;
⑥设备型式：立式列管冷凝器;
⑦设计项目：
a.设计方案简介：对确定的工艺流程及换热器型式进行简要论述;
b.换热器的工艺计算：确定换热器的传热面积;
c.选择合适的立式列管冷凝器并进行较核计算; d.对冷凝器的附件进行设计，包括结构设计; e.绘制换热器总装配图; ⑧设计要求：
a.说明书采用统一封面和纸张; b.方案和流程的选择要阐明理由; c.设计过程思路清晰，内容完全;
d.设计、计算中，所采用的公式、数据、图表等注明出处，有些需说明理由; e.一律用钢笔或打印填写，要排列整齐，字体端正，书面整洁; f.计算过程均应写出;
g.设备图以制图要求为准; h.集中做设计，独立完成。
3、设计说明书的内容
①课程名称、首页、目录及页码; ②前言;
③简述设计内容，自己设计的特点，引用的标准等; ④热量衡算及初步估算换热面积; ⑤冷凝器的选型及流动空间的选择; ⑥工艺流程图;
⑦冷凝器的校核计算; ⑧结构及附件设计计算; ⑨冷凝器的主要数据一览表; ⑩设计结果评价; ⑧附立式列管冷凝器总装图。
4、设计图要求
附工艺流程图及冷凝器装配图一张。
5、设计答辩指导
①弄清整个设计过程脉络，关键步骤;
②基本概念正确，各计算方法有依据，准确;
③选型的依据，选择管程、壳程流体，流向或某一值的考虑;
④如何改进设计?-i有何可修改的地方?如何修改?
⑤分析、评荆所做设计是否可操作，经济性如何?
⑥图面布里是否符合制图标准?
⑦各部分结构在图上是否正确体现?
⑧设计说明是否清晰，文字有何错误?
4、甲醇冷凝器的设计
1、设计题目
甲醇冷凝器的设计。
2、设计任务及操作条件
①处理量：(x)×104t/a;
②甲醇进口温度为58℃，冷凝液于饱和液体下离开冷凝器;
③冷却介质：地下水，流量为7000kg/h，入口温度： 30℃;
④允许压强降：不大于105Pa;
⑤每年按330天计，每天24h连续运行;
⑥设备型式：列管冷凝器;
⑦设计项目：
a.设计方案简介：对确定的工艺流程及换热器型式进行简要论述;
b.换热器的工艺计算：确定换热器的传热面积;
c.选择合适的立式列管冷凝器并进行较核计算; d.对冷凝器的附件进行设计，包括结构设计; e.绘制换热器总装配图; ⑧设计要求：
a.说明书采用统一封面和纸张; b.方案和流程的选择要阐明理由; c.设计过程思路清晰，内容完全;
d.设计、计算中，所采用的公式、数据、图表等注明出处，有些需说明理由; e.一律用钢笔或打印填写，要排列整齐，字体端正，书面整洁; f.计算过程均应写出;
g.设备图以制图要求为准; h.集中做设计，独立完成。
3、设计说明书的内容
①课程名称、首页、目录及页码; ②前言;
③简述设计内容，自己设计的特点，引用的标准等; ④热量衡算及初步估算换热面积; ⑤冷凝器的选型及流动空间的选择; ⑥工艺流程图;
⑦冷凝器的校核计算; ⑧结构及附件设计计算; ⑨冷凝器的主要数据一览表; ⑩设计结果评价;
⑧附立式列管冷凝器总装图。
4、设计图要求
附工艺流程图及冷凝器装配图一张。
5、设计答辩指导
①弄清整个设计过程脉络，关键步骤;
②基本概念正确，各计算方法有依据，准确;
③选型的依据，选择管程、壳程流体，流向或某一值的考虑;
④如何改进设计?-i有何可修改的地方?如何修改?
⑤分析、评荆所做设计是否可操作，经济性如何?
⑥图面布里是否符合制图标准?
⑦各部分结构在图上是否正确体现?
⑧设计说明是否清晰，文字有何错误?
5、柴油加热器的设计
1、设计题目
柴油加热器的设计。
2、设计任务及操作条件
①处理量：(x)×104t/a;
②柴油进口温度为35℃，出口温度73℃;
③加热介质：饱和水蒸气，流量为5000kg/h，入口温度： 100℃;
④允许压强降：不大于105Pa;
⑤每年按330天计，每天24h连续运行;
⑥设备型式：列管换热器;
⑦设计项目：
a.设计方案简介：对确定的工艺流程及换热器型式进行简要论述;
b.换热器的工艺计算：确定换热器的传热面积;
c.选择合适的列管换热器并进行较核计算; d.对换热器的附件进行设计，包括结构设计; e.绘制换热器总装配图; ⑧设计要求：
a.说明书采用统一封面和纸张; b.方案和流程的选择要阐明理由; c.设计过程思路清晰，内容完全;
d.设计、计算中，所采用的公式、数据、图表等注明出处，有些需说明理由; e.一律用钢笔或打印填写，要排列整齐，字体端正，书面整洁; f.计算过程均应写出;
g.设备图以制图要求为准; h.集中做设计，独立完成。
3、设计说明书的内容
①课程名称、首页、目录及页码; ②前言;
③简述设计内容，自己设计的特点，引用的标准等; ④热量衡算及初步估算换热面积; ⑤换热器的选型及流动空间的选择; ⑥工艺流程图;
⑦换热器的校核计算; ⑧结构及附件设计计算; ⑨换热器的主要数据一览表; ⑩设计结果评价;
⑧附列管冷凝器总装图。
4、设计图要求
附工艺流程图及冷凝器装配图一张。
5、设计答辩指导
①弄清整个设计过程脉络，关键步骤;
②基本概念正确，各计算方法有依据，准确;
③选型的依据，选择管程、壳程流体，流向或某一值的考虑;
④如何改进设计?-i有何可修改的地方?如何修改?
⑤分析、评荆所做设计是否可操作，经济性如何?
⑥图面布里是否符合制图标准?
⑦各部分结构在图上是否正确体现?
⑧设计说明是否清晰，文字有何错误?
6、套管式加热器的设计
1、设计题目
柴油套管式换热器的设计。
2、设计任务及操作条件
①处理量：(x)×104t/a;
②柴油进口温度为35℃，出口温度73℃;
③加热介质：饱和水蒸气，流量为5000kg/h，入口温度： 100℃;
④允许压强降：不大于105Pa;
⑤每年按330天计，每天24h连续运行;
⑥设备型式：列管换热器;
⑦设计项目：
a.设计方案简介：对确定的工艺流程及换热器型式进行简要论述;
b.换热器的工艺计算：确定换热器的传热面积;
c.选择合适的列管换热器并进行较核计算; d.对换热器的附件进行设计，包括结构设计; e.绘制换热器总装配图; ⑧设计要求：
a.说明书采用统一封面和纸张; b.方案和流程的选择要阐明理由; c.设计过程思路清晰，内容完全;
d.设计、计算中，所采用的公式、数据、图表等注明出处，有些需说明理由; e.一律用钢笔或打印填写，要排列整齐，字体端正，书面整洁; f.计算过程均应写出;
g.设备图以制图要求为准; h.集中做设计，独立完成。
3、设计说明书的内容
①课程名称、首页、目录及页码; ②前言;
③简述设计内容，自己设计的特点，引用的标准等; ④热量衡算及初步估算换热面积; ⑤换热器的选型及流动空间的选择; ⑥工艺流程图;
⑦换热器的校核计算; ⑧结构及附件设计计算; ⑨换热器的主要数据一览表; ⑩设计结果评价;
⑧附列管冷凝器总装图。
4、设计图要求
附工艺流程图及冷凝器装配图一张。
5、设计答辩指导
①弄清整个设计过程脉络，关键步骤;
②基本概念正确，各计算方法有依据，准确;
③选型的依据，选择管程、壳程流体，流向或某一值的考虑;
④如何改进设计?-i有何可修改的地方?如何修改?
⑤分析、评荆所做设计是否可操作，经济性如何?
⑥图面布里是否符合制图标准?
⑦各部分结构在图上是否正确体现?
⑧设计说明是否清晰，文字有何错误?
第二篇：传热学期末试题
第3章《稳态导热分析与计算》思考题
1、 试证明，圆筒壁一维稳态导热变导热系数计算也可以和平壁时一样，取两侧表面算术平
均温度下的导热系数值 m代入原公式求得导热热量。
2、 参见附图，圆筒壁内侧t1 < t2，请判断壁内温度分布为两图中哪一种情况?并说明理由，
设导热系数等于常数。
3、 凸状轴呈对称图形，如果侧面绝热且导热系数为常数，其一维稳态温度分布呈什么?
4、 两端均给定第一类边界条件的肋，温度各自保持t
1、t2，问其算术平均温度位于几何中
心，还是偏向高温侧或偏向低温侧?为什么?(不作具体数学推导，仅通过分析来论证)
5、 金属材料的导热系数很高，因此用测量保温材料导热系数的平板导热仪等设备无法进行
有效的测量。主要困难在于测得的温差太小，因而误差达到无法接受的程度。请你设计一种用肋测量金属导热系数的方案。并论证其可行性。
6、 参见教材中图3.3，导热系数和厚度均不相同的多层平壁内的温度分布为一折线。你是
否能设法将它变成一条直线?
7、 为什么对有内热源的导热体不能用一个单元热阻来表示?如果一定要用一个单元热阻
来表示，那么与平常的画法应该有何不同?
8、 对单层平壁的稳态导热来说，保证一维温度场的条件是下述的哪一个?
9、 平壁的长、宽应该远远大于平壁的厚度;
10、 两侧表面的温度均匀一致;
11、 以上两条必须同时满足。
12、 肋效率最大可能的数值等于多少?它会在什么条件(包括理想化的条件)下达到?
13、 试证明肋效率 f 与肋壁总效率 0 之间的相对大小关系。
14、 是否存在加肋以后反而使散热变小的可能?如有，请具体说明在什么情况下会出现。
15、 试对等截面直肋采用如下两种方法增大传热量的效果进行分析和比较：(1)加大肋高;
(2)增加肋片的数目。
16、 你是否认为减小步长永远可以提高解的精度?
17、 有人说：“只要把等温面的法线取为坐标方向，那么根据付立叶定律，常物性一维稳态
导热的温度梯度必定是一个常数”。你认为这个说法对不对?
18、 从提高测量精度的角度考虑，在用热电偶测量包裹有一层保温材料的管壁外表面温度
时，热电偶的引线应该如何布置?
第三篇：期中考试卷厦门大学传热学
1, 热扩散系数的物理意义?表达式?单位?(10分)
2，写出三维动态有内热源的热扩散方程?方程每项的物理意义?(10分)
3，直径0.02米的钢球(导热系数40W/m/K，密度7800Kg/m3，比热600J/Kg/K)，初始温度为1150K，放在温度为325K的空气中冷却。忽略辐射效果且钢球与空气的自然对流系数为20W/m2/k。试问钢球冷却的Bi数是多少?钢球需要多少时间才能冷却到400K?(20分) 4，在用采暖或制冷系统维持相同室内温度的情况下，常见情形是人在冬季感觉有点冷，但在夏季却比较舒适。通过讨论一下房间(通过计算)为这种情况作出解释：室内空气温度在全年维持在20C，而房间的壁面温度在夏季和冬季则分别为27C和14C。可假定室内人体暴露表面的温度在全年均为32C，发射率为0.9。人体与室内空气间的自然对流换热相关的系数约为2W/ m2/k。(20分)
5，考虑一个复合平壁，它由两种材料构成，材料的热导率分别为KA=0.1W/m/K和KB=0.04 W/m/K，厚度分别为LA=10mm和LB=20mm。已知两种材料交界面上的接触热阻为0.3m2K/W。材料A与200C的流体相邻，h=10 W/m2/k;材料B与40C的流体相邻，h=20 W/m2/k;通过一个2m高，2.5m宽的壁的传热速率是多大?画出温度分布?(20分)
6，一个热导率为1.5 W/m/K的二维系统中一些节点的稳态温度(C)已在网格中给出。1，确定节点
1、
2、3处的温度。2，计算垂直于页面的单位厚度上从系统向流体的传热速率。(20分)
第四篇：模拟试题-热学实验证伪
实验证伪
36-1.小刚在家中照镜子发现，离镜子远些的物体的像看起来较小，离镜子近些的物体的像看起来较大，由此他认为：物体在平面镜中所成的像的大小与物体到平面镜的距离有关,物体距离平面镜越远像越小,物体距离平面镜越近像越大。请你利用身边的物品或实验器材设计一个实验，说明小刚的结论是不正确的。(1)写出你选用的物品或实验器材： (2)简述实验过程及实验现象：
36-2.在探究大气压是否存在的实验中，李老师用一次性纸杯装满水，用硬纸板盖住杯口，倒置过来，如图24所示。发现硬纸板不掉，水也不从杯中流出。李老师解释：硬纸板不掉是因为大气压的作用。可是小娅同学认为，纸板不掉是因为水粘住了纸板的缘故。你能否在此实验的基础上，进一步实验(可补充辅助工具)来消除这种疑问，请简述实验过程。(3分)
36-3.请你利用一支激光笔和一个固定在教室中的大屏幕，再添加一件身边常见的物品，用............对比的方法设计一个实验证明：“光在空气中是沿直线传播的”。(实验要注意安全并具有可操作性)
(1)添加的实验器材：
(2)实验步骤：
(3)分析与结论：
35. 小华照镜子时发现，当他离镜子较近时看到镜子里的像大些，离镜子较远时看到镜子里的像小些。小华得出结论：物体在平面镜里成像的大小跟物体到平面镜的距离有关。请你利用身边的物品或实验器材设计一个实验，说明小华的结论是不正确的。
(1)写出你选用的物品或实验器材：
(2)简述实验过程及实验现象：
(1)添加的实验器材：可弯曲的吸管 „„(1分)
(2)实验方法：
①将打开的激光笔正对着直吸管的管口，并将吸管的另一管口对准大屏幕，观察大屏幕上是否出现亮斑;„„(1分)
②保持上述方法，只将吸管弯曲，观察大屏幕上是否出现亮斑。„„(1分)
(3)分析与结论：当打开的激光笔正对着直吸管的管口时，观察到大屏幕上出现亮斑;当吸管弯曲时，观察到大屏幕上没有出现亮斑，由此可知光在空气中是沿直线传播的。
36-1.在透明塑料袋中滴入几滴酒精，将袋挤瘪，尽量排出空气后用绳把口扎紧，然后放入80℃的热水中，看到塑料袋鼓起来了。小红认为是酒精汽化造成的，小阳则认为是塑料袋中未排尽的空气受热膨胀造成的。请你用实验的方法证明小阳的认识是不对的。(3分)
36-2.小林用纸杯、塑料片和水做实验。他将纸杯装满水，用塑料片把杯口盖严，一只手按住塑料片，另一只手抓住杯底，在空中将纸杯倒过来。移开按塑料片的手后，他发现塑料片和杯子里的水都不落下来，如图23所示。小林对这一现象的解释是：塑料片和杯子里的水都不落下来是由于塑料片被水粘住了，与大气压无关。请你利用上述器材再补充必要的辅助器材，设计一个实验证明小林的解释是错误的。请你写出实验步骤和实验现象。
36-3.小明在家中照镜子发现，离镜子远些的物体的像看起来较小，离镜子近些的物体的像
看起来较大，由此他认为：物体在平面镜中所成的像的大小与物体到平面镜的距离有关,物体距离平面镜越远像越小,物体距离平面镜越近像越大。请你利用身边的物品或实验器材设计一个实验，说明小刚的结论是不正确的。
(1)写出你选用的物品或实验器材;
(2)简述实验过程及实验现象。(3分)
36-4.夏天，将一罐可乐从冰箱中取出后放在桌面上，过一会儿可乐罐的外表面上会出现一
些小水珠，李明认为这些小水珠是从可乐罐中渗出来的，请你自选器材，设计一个实验证明李明的观点是错误的。要求写出：(1)实验器材，(2)实验步骤和实验现象。(3分)
36-1实验方法：将塑料袋挤瘪，尽量排出空气(1分)
排出空气后把口扎紧，放入盛有80℃的热水中(1分)
发现塑料袋鼓起来不多，由此说明小阳的认识是不对的。(1分)
36-2先用铁钉在纸杯底部扎一个孔。用手指堵住杯底的孔，将纸杯装满水后用塑料片将杯口盖严，用另一只手按住塑料片将纸杯倒置，移开按住塑料片的手，观察到塑料片和杯子里的水都不落下来。然后，放开堵住孔的手指，发现塑料片和杯子里的水都马上落下来。
36-3(1)实验器材：两根完全相同的蜡烛，一块平面薄玻璃板，火柴(1分)
(2)实验过程和现象：
①将玻璃板竖直放在水平桌面上，将一支蜡烛点燃，固定在平面玻璃前，
将另一支未点燃的蜡烛放在玻璃板后面，使之与点燃蜡烛的像重合;(1分)
② 再使点燃的蜡烛远离玻璃板，仍可使未点燃的蜡烛与点燃蜡烛的像重合，
从而证明小刚的说法是不正确的。(1分)
(其他答案正确均可得分)
36-4(1)器材：天平、装有饮料的可乐罐、干布或毛巾(1分)
(2)实验步骤和实验现象：先用天平称出刚取出的可乐罐的质量m1,过一段时间后，用抹布把可乐罐外的水抹去，再用天平称出可乐罐的质量m2，如果m1=m2，则水不是从罐内渗出的，即李明的观点是错误的(其它意思表述均可)。(2分)
36-5.夏天扇扇子时感觉身体凉爽。李明认为这是扇扇子使人体周围空气的温降低了。请你自选器材，设计一个实验证明小明的想法是错误的。要求写出：(1)实验器材，(2)实验步骤和实验现象分析。(3分)
(1)实验器材：两支相同的温度计、电扇(1分)。
(2)实验步骤和实验现象分析：
拿两支相同的温度计，用电扇吹，观察两支温度计的示数都没有发生变化，说明温度计周围空气的温度并没有降低(1分)。所以，扇扇子使人体周围空气的温降低了的说法是错误的(1分)。
34.小华照镜子时发现，当他离镜子较近时看到镜子里的像比离境子较远时看到镜子里
的像大些。小华得出结论：物体在平面镜里成像的大小跟物体到平面镜的距离有关。请你利用身边的物品或实验器材设计一个实验，说明小华的结论是不正确的。
(1)写出你选用的物品或实验器材
(2)简述实验过程及实验现象
(1)透明玻璃一块，固定透明玻璃的支架一个，大小相同的蜡烛两个，火柴。(1分)
(2)实验过程及现象：将透明玻璃板固定在支架上，再把透明玻璃板垂直于水平桌面放置，把点燃蜡烛垂直桌面放在玻璃板前面适当位置，在透明玻璃板后面燃烧的蜡烛像的位置，垂直放置另一根未点燃的蜡烛，当它们重合时，未点燃的蜡烛好像也在燃烧，这说明蜡烛的像和蜡烛是等大的;把燃烧的蜡烛远离透明玻璃板一些，重复上述操作，又看到未点燃的蜡烛与燃烧的蜡烛像重合，这又说明蜡烛的像和蜡烛是等大的。通过以上实验现象说明，物体在平面镜里成像的大小跟物体到平面镜的距离无关。
(1)在实验室里，三个实验小组同学分别用各自的器材测得水的沸点为97℃、93℃、102℃;小文同学猜想导致这种现象的原因是各组用的温度计有偏差。设计一个简单的实验验证这种猜想。
(2)小文发现有一支温度计上的刻度线不清晰，需要重新标识。 写出他的实验操作步骤。
第五篇：传热学论文
地球的温室效应分析：原因及其对策
内燃1301赵坤
摘要：地球自有人类出现至今，已为人类的生存提供了维持生命所必须的条件,但人类社会的发展和对地球的开发利用，使得地球正遭受着毁灭性破坏。工业化革命以来，人类的活动增加了大气中的温室气体，导致了地球升温，全球气候不断恶化„„
关键词：全球变暖 温室效应 二氧化碳 对策
何为温室效应
温室效应，是指“大气中的温室气体通过对长波辐射的吸收而阻止地表热能耗散，从而导致地表温度增高的现象”。温室效应，又称“花房效应”，是大气保温效应的俗称。大气中的二氧化碳浓度增加，阻止地球热量的散失，使地球发生可感觉到的气温升高，这就是有名的“温室效应”。破坏大气层与地面间红外线辐射正常关系，吸收地球释放出来的红外线辐射，就像“温室”一样，促使地球气温升高的气体称为“温室气体”。
温室效应的一般机理
温室效应是由太阳——大气——地球系的物理学相互作用造成的,包含以下关键因素。
(1)太阳的温度大约为5800K它外发射光线,产生许多波长的光,波谱范围从紫外线到红外线,在550μm左右的可见光部分最大。
(2)这些光线的大部分通过大气传到地面,其中一部分被陆地或海洋表面吸收。
(3)地球表面也发射辐射,地球辐射的波长范围从接近红外线区域到远离红外线区域,峰值大约为10μm,比太阳光的波长长得多。如果没有大气存在,这个通量将与太阳入射通量平衡。
(4)无云的大气层对太阳光是相当透明的,但对于地球的红外辐射的透明程度则小得多,因此,大气被加热了,随后地球表面也显著增暖。
(5)大气中含有吸收红外辐射的所谓“温室气体”,包括水汽、二氧化碳、甲烷、氧化氮、臭氧和一些浓度更低但仍强烈吸引红外辐射的气体,如氯氟烃类。所有这些温室气体都在一个或多个狭窄的波长范围内吸收红外辐射,形成红外吸收带。由于含有自然吸收红外辐射气体的大气造成了大气的整个较低部分变暖,升温幅度超过30K,这一现象常常被称为自然温室效应。这种增温还可以被认为是由于发射红外辐射的有效高度增加而产生的。大气低层对于红外辐射不再是透明的,所以地球向外辐射就从更高的高度上发射,结果使得地球表面变得更暖。
温室效应加剧的原因
人类活动使温室气体含量增加
大气中的温室气体,主要有六种,包括:二氧化碳、一氧化二氟烃类物质。关于每种温室气体含量增加的原因,具体分析如下: (1)二氧化碳(CO2)。在对大气释放CO2方面,最重要的人类活动是交通、电力等部门对化石燃料的消耗,全球每年因此接受到的碳量19世纪中期为1亿吨左右,到本世纪80年代已达57亿吨。CO2增加的另一个原因是地球陆地植物系统的破坏,近几十年来,森林的砍伐和破坏日益严重,导致大气中CO2浓度增加。
(2)一氧化二氮(N2O)。海洋是一氧化二氮的一个重要来源。无机氮肥的大量使用和石化燃料及生物体的燃烧也能释放出一定量的一氧化二氮。工业革命前一氧化二氮的浓度为288cm3·m-3,目前已增加到310cm3·m-3。据以往的观测结果进行推断,大气中一氧化二氮的年增加率仍将保持在0.25%左右。
(3)甲烷最重要的来源是沼泽、稻田和反刍动物,这三项占总排放量的60%左右。天然气、煤的采掘和有机废弃物的燃烧等人类活动也产生甲烷。
(4)臭氧(O3) 臭氧在大气层的上部浓度最高,并且形成我们所熟悉的臭氧层，其可以吸收大气中过量的紫外辐射,使生物的免疫系统免受损害。然而,近年来,在大气层的下部,一定数量的人造物质聚集起来,生成了低空臭氧,并且还在不断生成。
(5)氯氟烃(CFCS)氯氟烃完全是人工合成物质,因其无毒、有惰性,而被广泛应用于灭火剂、制冷剂等化工产品的制造。从上个世纪来,人工合成的卤素碳化物不断大量排入大气,使其在大气中的浓度迅速上升, 它们不仅浓度高,保留时间也很长,因而其对环境的影响也是长期的。
人类活动导致温室气体被吸收量的减少
大气中任何气体的含量,都是由其排放量与被吸收量之间的平衡来决定的。但是,人类活动破坏了这种平衡,导致温室气体含量增加。如对CO2气体,自然界主要是通过植物的光合作用进行吸收的。而人类对森林的大规模砍伐,却降低了自然界对CO2的吸收能力,破坏了CO2的排放量与被吸收量之间的平衡,导致CO2大气含量增加。
温室效应带来的后果
自然灾害
温室效应加速，地球升温，大气恶化，必然气候带迁移，冰川消融，海面上涨，自然灾害频频发生。一系列变化，人类和地球面临严峻的威胁。温室效应带来的自然灾害现总结为以下几点：
(一)海平面上升今后50或100年内，全球温度升高几摄氏度，海洋发生膨胀，山地冰川融化，和格林兰冰原南缘可能后退，海平面会升高0.2一1.5米。海平面升高，严重危及沿海地区的居住条件和生态系统。
(二) 飓风和大风暴频繁 海洋升温，使其逐渐增多的水蒸气在大气中产生更强烈的对流，其结果咫风和大风暴更为频繁。已知太平洋周围易受台风袭击的地区在过去20年间大约增加了1/6。
(三)干旱地区增加 地球升温加速水份蒸发而减少河流流量，也就是说大气中水蒸气增多，意味着某些地区干早概率增加，预计2030年，低纬地区酷暑季节干早的概率增加到每3年一次，而50年代仅20年一次。
(四)地震 环境因子太阳活动和气象与地震之间存在某些联系，对地震的发生常常起有调制和触发的作用。温度效应的加速，地温升高大气变化，以及太阳表面剧烈活动释放的能量，无疑影响到地震发生的频度和强度。
对生态的影响
有人曾经说过,环境的污染和生态的破坏比战争给人类带来的威胁更大,而由温室效应引起的地球表面温度上升正在破坏着地球上的生态平衡,这主要表现在植物、动物和昆虫出现迁移现象,以适应气候变化;一些动植物因不适应环境而被毁灭，严重的影响着生物多样性。另外，一些农作物的产量由于气温上升而下降,甚至无收;沙漠地区由此不断扩大;森林面积不断减小;干旱连年发生。这种生态平衡的破坏对人类社会的发展势必产生不良影响。
促进疾病的蔓延
温室效应造成的气温升高和臭氧层变薄而引起的紫外线辐射加强会使某些疾病蔓延,同时也会损害人体自身对疾病的预防能力。紫外线的辐射不仅会导致癌症,而且还会改变或消除免疫系统,加剧了一些与皮肤有关的疾病的产生,如麻疯病、天花、皮肤溃疡和疱疹等。例如，由于气温升高,在南美洲和中美洲由吸血蝙蝠传染的狂犬病、登莱热和黄热病有可能传播到北美洲。例外据证实,臭氧层的臭氧量减少1%,放射到地面的紫外线则增多2%,皮肤癌的发病率相应增多4%—6%,过量的紫外线还可以加速艾滋病的发病率,甚至引起天然电磁场的变化,影响人类的整个健康。
温室效应的应对策略
温室效应已引起全世界的密切关注并就此展开了热烈讨论。近年来各有关专家已相继展开了一系列的地区性和国际性会议，共同商讨具体措施和对策。现总结如下：
(1)减少CO2的排放量 此是最有生命力的预防，能措施、替代能源(太阳能如光电池、生物质能)，或从煤、石油改为天然气和其他含碳量低的然料，停止焚烧和砍伐森林并大面植树造林。提出并制定“空气法”，即向每个国家规定污染权，使二氧化碳等的排放量保持在一个全球标准之下。
(2)改变交通工具,完善机动车辆 汽车尾气是大气中CO2的主要来源,因而改变交通工具由机械代替机动对控制温室效应将起重大作用;另外加速研究新的装置安装在各种机动车辆上来吸收、净化其所排放的废气也是控制温室效应的重要措施。
(3)限制氯氟烃的生产,研制新的制冷剂,代替传统的气雾剂,是缓解温室效应的途径之一。 另外，面对着如此严重的挑战，仅仅是某一个个人或国家的努力是不可能取得成功的，它需要我们全世界全人类的共同努力，通力合作。温室效应和臭氧层的破坏是全球性的“灾难”,因此,各国有关的专家、学者应通力合作,共同研究,并制定出科学的方法,缓解现存问题,控制未来新的温室效应的再形成。 (4)保护森林的对策方案
今日以热带雨林为生的全球森林，正在遭到人为持续不断的急剧破坏。有效的因应对策，便是赶快停止这种毫无节制的森林破坏，另一方面实施大规模的造林工作，努力促进森林再生。目前由於森林破坏而被释放到大气中的二氧化碳，根据估计每年约在1～2gt.碳量左右。倘若各国认真推动节制砍伐与森林再生计划，到了二○五○年，可能会使整个生物圈每年吸收相当於0.7gt.碳量的二氧化碳。具结果得以降低七%左右的温室效应。
(5)改善其他各种场合的能源使用效率 是要改善其他各种场合的能源使用效率。今日人类生活，到处都在大量使用能源，其中尤以住宅和办公室的冷暖气设备为最。因此，对於提升能源使用效率方面，仍然具有大幅改善余地，这对二○五○年为止的地球温暖化，预计可以达到八%左右的抑制效果。
(6)鼓励使用天然瓦斯作为当前的主要能源 因为天然瓦斯较少排放二氧化碳。最近日本都市也都普遍改用天然瓦斯取代液化瓦斯，此案则是希望更进一步推广这种运动。惟其抑制温暖化的效果并不太大，顶多只有一%的程度左右。 (7)鼓励使用太阳能
譬如推动所谓「阳光计划」之类。这方面的努力能使化石燃料用量相对减少，因此对於降低温室效应具备直接效果。不过，就算积极推动此项方案，对於二○五○年为止的温暖化，只具四%左右的抑制效果。其效果似乎未如人们的期待。
(8)开发替代能源
利用生物能源(Biomass Energy)作为新的乾净能源。亦即利用植物经由光合作用制造出来的有机物充当燃料，藉以取代石油等既有的高污染性能源。 燃烧生物能源也会产生二氧化碳，这点固然是和化石燃料相同，不过生物能源系从大自然中不断吸取二氧化碳作为原料，故可成为重覆循环的再生能源，达到抑制二氧化碳浓度增长的效果。
结论
伴随着人类社会文明进步而来的温室效应已在无声无息地危及着人类的生存环境，因此加速对其形成原因及后果的研究对实施合理的对策来缓和清除由此而产生的后果具有重要的实际意义。控制温室气体排放,保护大气环境,不仅与我国经济可持续发展的战略目标是一致，同时也是全世界人民的共同愿望。我们每个人的手里都紧握着珍贵的资源、能源,掌握着一份民族生息发展的“命脉”。 已有52位诺贝尔奖获得者和700多名美国权威科学家签名上书政府，力促联合各国通力合作，采取对策，以“稳定”全球的气候，“遏住”地球的危机。成之毁之、爱损之在于我们的一举一动。为了我们的今天更为了我们后代的明天，为了地球的长久，全世界人民更应该团结起来，共同应对日益严重的温室效应。
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