【工程类职业资格】注册公用设备工程师暖通空调基础考试上午（传热学）历年真题试卷汇编1及答案解析.doc

1、注册公用设备工程师暖通空调基础考试上午（传热学）历年真题试卷汇编 1 及答案解析(总分：54.00，做题时间：90 分钟)一、单项选择题(总题数：27，分数：54.00)1.(2005)如果室内外温差不变，则用以下材料砌成的厚度相同的四种外墙中，热阻最大的是( )。（分数：2.00）A.干燥的红砖B.潮湿的红砖C.干燥的空心红砖D.潮湿且水分冻结的红砖2.(2006)如图 21-1 所示，一细长圆柱，两端温度是 t 0 ，其热导率为 ，圆柱的外柱面是完全绝热的，圆柱内部具有热源强度为 q v 均匀内热源。正确描述这圆柱内稳态温度分布的微分方程是( )。 （分数：2.00）A.B.C.D.3.(

2、2009)一固体壁面与流体相接触，内部的温度变化遵循热传导方程，其边界条件为( )。 （分数：2.00）A.B.C.D.4.(2010)下列物质的热导率，排列正确的是( )。（分数：2.00）A.铝钢铁混凝土木材B.木材钢铁铝混凝土C.木材钢铁混凝土铝D.木材混凝土钢铁铝5.(2011)下列说法正确的是( )。（分数：2.00）A.空气热导率随温度升高而增大B.空气热导率随温度升高而下降C.空气热导率随温度升高而保持不变D.空气热导率随温度升高可能增大也可能减小6.(2012)下列导热过程傅里叶定律表述中，不正确的是( )。（分数：2.00）A.热流密度 q 与传热面积成正比B.热流量 与温度

3、梯度成正比C.热流密度 q 与传热面积无关D.热流量 与导热距离成反比7.(2013)年纯金属热导率随温度升高而( )。（分数：2.00）A.不变B.上升C.下降D.先上升后下降8.(2014)当天气由潮湿变为干燥时，建筑材料的热导率可能会出现( )。（分数：2.00）A.木材、砖及混凝土的热导率均有明显增大B.木材的热导率下降，砖及混凝土的热导率不变C.木材、砖及混凝土的热导率一般变化不大D.木材、砖及混凝土的热导率均有下降9.(2016)导热过程的傅里叶定律对于下列材料中不适用( )。（分数：2.00）A.钢铁生铁块B.树木原材料C.煅烧前的干泥砖D.锻打后的金属10.(2005)在一条蒸

4、汽管道外敷设厚度相同的两层保温材料，其中材料 A 的热导率小于材料 B 的热导率，若不计热导率随温度的变化，仅从减小传热量的角度考虑，哪种材料应敷在内层?( )（分数：2.00）A.材料 AB.材料 BC.无所谓D.不确定11.(2006)在外径为 133mm 的蒸汽管道外覆盖保温层，管道内是温度为 300饱和水蒸气。按规定，保温材料的外层的温度不得超过 50。若保温材料的热导率为 005W(m.)，为把管道热损失控制在150Wm 以下，保温层厚度至少应为( )mm。（分数：2.00）A.92B.46C.23D.18412.(2007)采用稳态平板法测量材料的热导率时，依据的是无限大平板的一维

5、稳态导热问题的解。已知测得材料两侧的温度分别是 60和 30，通过材料的热流量为 1 W。若被测材料的厚度为 30mm，面积为002m 2 ，则该材料的热导率为( )W(m.K)。（分数：2.00）A.50B.05C.005D.1013.(2007)对于无限大平壁的一维稳态导热，下列陈述中哪一项是错误的?( )（分数：2.00）A.平壁内任何平行于壁面的平面都是等温面B.在平壁中任何两个等温面之间温度都是线性变化的C.任何位置上的热流密度矢量垂直于等温面D.温度梯度的方向与热流密度的方向相反14.(2008)一条架设在空气中的电缆外面包敷有绝缘层，因通电而发热，在稳态条件下，若剥掉电缆的绝缘层

6、而保持其他条件不变，则电缆的温度会发生什么变化?( )（分数：2.00）A.升高B.降低C.不变D.不确定15.(2008)一建筑的外墙由 A、B 两层材料复合而成，内层是材料 A，其热导率为 A ，壁厚为 A 。外层材料是 B，热导率为 B ，壁厚为 B 。内侧空气温度为 t i ，与壁面的对流传热系数为 h i ，外侧空气温度为 t 0 ，与壁面的对流传热系数为 h 0 。若已知两层材料交界面的温度为 t AB ，则以下关于传热量计算的公式中，正确的是( )。 （分数：2.00）A.B.C.D.16.(2009)在外径为 133mm 的蒸汽管道外覆盖保温层，管道内是温度为 300饱和水蒸气

7、按规定，保温材料的外层的温度不得超过 50。若保温材料的热导率为 005W(m.)，保温层厚度为 46mm，则每米管道的热损失应为( )W。（分数：2.00）A.250B.150C.50D.35017.(2010)单层圆柱体内一维径向稳态导热过程中，无内热源，物性参数为常数，则下列说法正确的是( )。（分数：2.00）A.热流量 为常数B.热流量 为半径的函数C.单位长度热流量 q l 为常数D.单位长度热流量 q l 只是长度 l 的函数18.(2011)圆柱壁面双层保温材料敷设过程中，为了减少保温材料用量或减少散热量，应该采取措施是( )。（分数：2.00）A.热导率较大的材料在内层B.

8、热导率较小的材料在内层C.根据外部散热条件确定D.材料的不同布置对散热量影响不明显19.(2011)在双层平壁无内热源常物性一维稳态导热计算过程中，如果已知平壁的厚度和热导率分别为 1 、 1 、 2 和 2 ，如果双层壁内、外侧温度分别为 t 1 和 t 2 ，则计算双层壁交界面上温度 t m 错误的关系式是( )。 （分数：2.00）A.B.C.D.20.(2012)外径为 25mm 和内径为 20mm 的蒸汽管道进行保温计算时，如果保温材料热导率为 012W(m.K)，外部表面总传热系数为 12W(m 2 .K)，则热绝缘临界直径为( )mm。（分数：2.00）A.25B.20C.125

9、D.1021.(2013)一维常物性大平壁稳态无内热源导热过程中，当平壁厚度一定时，下列不正确的说法是( )。（分数：2.00）A.平壁内温度梯度处处相等B.材料热导率大，则两侧温差小C.热导率与温度梯度乘积相等D.热流量为常数22.(2014)外径为 50mm 和内径为 40mm 的过热高压高温蒸汽管道保温过程中，如果保温材料的热导率为005W(m.K)，外部表面总散热系数为 5W(m 2 .K)，此时( )。（分数：2.00）A.可以采用该保温材料B.降低外部表面总散热系数C.换选热导率较低的保温材料D.减小蒸汽管道外径23.(2016)金属表面之间的接触热阻，可以通过一定的技术方法进行减

10、小。下列方法中不正确的措施是( )。（分数：2.00）A.抽真空或灌注氮气B.清除表面污垢并涂导热剂C.加压力挤压，增加接触D.表面进行磨光和清洗24.(2009)将初始温度为 t 0 的小铜球放入温度为 t 的水槽中，如果用集总参数法来分析，则在经过的时间等于时间常数 r =pcV/(hA)时，铜球的温度应为( )。（分数：2.00）A.0368t +0632t 0B.0618t +0382t 0C.05t +05t 0D.0632t +0368t 025.(2010)一小铜球直径为 12mm，热导率为 26W(m.K)，密度为 8600kgm 3 ，比热容为 343J(kg.K)，对流传热

11、系数为 48W(m 2 .K)，初始温度为 15，放入 75的热空气中，小球温度到 70需要的时间为( )s。（分数：2.00）A.915B.305C.102D.5026.(2012)采用集总参数法计算物体非稳态导热过程时，下列用以分析和计算物体的特征长度的方法中，错误的是( )。（分数：2.00）A.对于无限长柱体 L=R2，对于圆球体 L=R3，R 为半径B.对于无限大平板 L=， 为平板厚度的一半C.对于不规则物体 L=V(体积)F(散热面积)D.对于普通圆柱体 L=R，R 为半径27.(2013)非稳态导热过程中的 Bi 数用于描述物体的( )。（分数：2.00）A.内部的导热传递速度

12、或能力B.边界上的散热速度或能力C.内部导热能力与边界对流换热能力比值关系D.内部导热热阻与边界对流换热热阻比值关系注册公用设备工程师暖通空调基础考试上午（传热学）历年真题试卷汇编 1 答案解析(总分：54.00，做题时间：90 分钟)一、单项选择题(总题数：27，分数：54.00)1.(2005)如果室内外温差不变，则用以下材料砌成的厚度相同的四种外墙中，热阻最大的是( )。（分数：2.00）A.干燥的红砖B.潮湿的红砖C.干燥的空心红砖 D.潮湿且水分冻结的红砖解析：解析：干燥的红砖 035W(m.K)，空气 0025W(m.K)，水 06W(m.K)，冰22W(m.K)。干燥的空心红砖是

13、由红砖和空气夹层复合而成，因此热导率最小，热阻最大。2.(2006)如图 21-1 所示，一细长圆柱，两端温度是 t 0 ，其热导率为 ，圆柱的外柱面是完全绝热的，圆柱内部具有热源强度为 q v 均匀内热源。正确描述这圆柱内稳态温度分布的微分方程是( )。 （分数：2.00）A.B. C.D.解析：解析：因圆柱的外柱面是完全绝热，无法散热，热量只能从两端散热。3.(2009)一固体壁面与流体相接触，内部的温度变化遵循热传导方程，其边界条件为( )。 （分数：2.00）A. B.C.D.解析：解析：本题的边界条件为第三类边界条件，表达式为4.(2010)下列物质的热导率，排列正确的是( )。（分

14、数：2.00）A.铝钢铁混凝土木材B.木材钢铁铝混凝土C.木材钢铁混凝土铝D.木材混凝土钢铁铝 解析：解析：见表 21-1。5.(2011)下列说法正确的是( )。（分数：2.00）A.空气热导率随温度升高而增大 B.空气热导率随温度升高而下降C.空气热导率随温度升高而保持不变D.空气热导率随温度升高可能增大也可能减小解析：解析：空气随温度升高，热运动加剧，其热导率随温度升高而增大。6.(2012)下列导热过程傅里叶定律表述中，不正确的是( )。（分数：2.00）A.热流密度 q 与传热面积成正比 B.热流量 与温度梯度成正比C.热流密度 q 与传热面积无关D.热流量 与导热距离成反比解析：解

15、析：一维导热中，傅里叶定律的表达式：7.(2013)年纯金属热导率随温度升高而( )。（分数：2.00）A.不变B.上升C.下降 D.先上升后下降解析：解析：纯金属热导率随温度升高而下降。合金热导率随温度升高而升高。8.(2014)当天气由潮湿变为干燥时，建筑材料的热导率可能会出现( )。（分数：2.00）A.木材、砖及混凝土的热导率均有明显增大B.木材的热导率下降，砖及混凝土的热导率不变C.木材、砖及混凝土的热导率一般变化不大D.木材、砖及混凝土的热导率均有下降 解析：解析：因为木材、砖及混凝土均为多孔材料，当天气由潮湿变为干燥时其内部蓄存的水分下降，热导率下降。9.(2016)导热过程的傅

16、里叶定律对于下列材料中不适用( )。（分数：2.00）A.钢铁生铁块B.树木原材料 C.煅烧前的干泥砖D.锻打后的金属解析：解析：傅里叶定律只适合各项同性材料，一般人造材料是各项同性材料。树木是典型的各项异性材料。10.(2005)在一条蒸汽管道外敷设厚度相同的两层保温材料，其中材料 A 的热导率小于材料 B 的热导率，若不计热导率随温度的变化，仅从减小传热量的角度考虑，哪种材料应敷在内层?( )（分数：2.00）A.材料 A B.材料 BC.无所谓D.不确定解析：解析：对于圆筒形材料散热问题，内侧温度变化率较大，故将热导率较小的材料布置在内侧，将充分发挥其保温作用。11.(2006)在外径为

17、 133mm 的蒸汽管道外覆盖保温层，管道内是温度为 300饱和水蒸气。按规定，保温材料的外层的温度不得超过 50。若保温材料的热导率为 005W(m.)，为把管道热损失控制在150Wm 以下，保温层厚度至少应为( )mm。（分数：2.00）A.92B.46 C.23D.184解析：解析：忽略水蒸气与管道内壁的对流换热热阻、忽略管道材料本身的导热热阻。设保温材料厚度为，则12.(2007)采用稳态平板法测量材料的热导率时，依据的是无限大平板的一维稳态导热问题的解。已知测得材料两侧的温度分别是 60和 30，通过材料的热流量为 1 W。若被测材料的厚度为 30mm，面积为002m 2 ，则该材料

18、的热导率为( )W(m.K)。（分数：2.00）A.50B.05C.005 D.10解析：解析：根据一维平壁稳态导热公式13.(2007)对于无限大平壁的一维稳态导热，下列陈述中哪一项是错误的?( )（分数：2.00）A.平壁内任何平行于壁面的平面都是等温面B.在平壁中任何两个等温面之间温度都是线性变化的 C.任何位置上的热流密度矢量垂直于等温面D.温度梯度的方向与热流密度的方向相反解析：解析：当热导率不是常数，是温度的函数，= 0 (1+bt)，温度分布为二次曲线，如图 221中 b0 和 b0 的线。 14.(2008)一条架设在空气中的电缆外面包敷有绝缘层，因通电而发热，在稳态条件下，若

19、剥掉电缆的绝缘层而保持其他条件不变，则电缆的温度会发生什么变化?( )（分数：2.00）A.升高 B.降低C.不变D.不确定解析：解析：由于电缆外面包敷的绝缘层的临界热绝缘直径是大于电缆外径的，绝缘层不仅能起电绝缘作用，还减少热阻，有加强电缆散热作用。若剥掉电缆的绝缘层而保持其他条件不变，电缆的热阻增加，温度升高。15.(2008)一建筑的外墙由 A、B 两层材料复合而成，内层是材料 A，其热导率为 A ，壁厚为 A 。外层材料是 B，热导率为 B ，壁厚为 B 。内侧空气温度为 t i ，与壁面的对流传热系数为 h i ，外侧空气温度为 t 0 ，与壁面的对流传热系数为 h 0 。若已知两层

20、材料交界面的温度为 t AB ，则以下关于传热量计算的公式中，正确的是( )。 （分数：2.00）A.B.C. D.解析：解析：常物性无内热源一维稳态导热，热流密度是常数，热流密度等于温差与所对应的热阻之和的比值，根据本题已知条件可写成16.(2009)在外径为 133mm 的蒸汽管道外覆盖保温层，管道内是温度为 300饱和水蒸气。按规定，保温材料的外层的温度不得超过 50。若保温材料的热导率为 005W(m.)，保温层厚度为 46mm，则每米管道的热损失应为( )W。（分数：2.00）A.250B.150 C.50D.350解析：解析：忽略水蒸气与管道内壁的对流换热热阻，忽略管道材料本身的导

21、热热阻。设保温材料厚度为,则17.(2010)单层圆柱体内一维径向稳态导热过程中，无内热源，物性参数为常数，则下列说法正确的是( )。（分数：2.00）A.热流量 为常数B.热流量 为半径的函数C.单位长度热流量 q l 为常数 D.单位长度热流量 q l 只是长度 l 的函数解析：解析： 18.(2011)圆柱壁面双层保温材料敷设过程中，为了减少保温材料用量或减少散热量，应该采取措施是( )。（分数：2.00）A.热导率较大的材料在内层B.热导率较小的材料在内层 C.根据外部散热条件确定D.材料的不同布置对散热量影响不明显解析：解析：对于圆柱壁面材料散热问题，壁面内侧温度变化率较大，故将热导

22、率较小的材料布置在内层，将充分发挥其保温作用。19.(2011)在双层平壁无内热源常物性一维稳态导热计算过程中，如果已知平壁的厚度和热导率分别为 1 、 1 、 2 和 2 ，如果双层壁内、外侧温度分别为 t 1 和 t 2 ，则计算双层壁交界面上温度 t m 错误的关系式是( )。 （分数：2.00）A.B.C.D. 解析：解析：常物性无内热源一维稳态导热，热流密度是常数，热流密度等于温差与所对应的热阻之和的比值，根据本题已知条件可写成20.(2012)外径为 25mm 和内径为 20mm 的蒸汽管道进行保温计算时，如果保温材料热导率为 012W(m.K)，外部表面总传热系数为 12W(m

23、2 .K)，则热绝缘临界直径为( )mm。（分数：2.00）A.25B.20 C.125D.10解析：解析：21.(2013)一维常物性大平壁稳态无内热源导热过程中，当平壁厚度一定时，下列不正确的说法是( )。（分数：2.00）A.平壁内温度梯度处处相等B.材料热导率大，则两侧温差小C.热导率与温度梯度乘积相等D.热流量为常数 解析：解析：热流密度是常数，但热流量与面积有关，面积变化，热流量就会变化。22.(2014)外径为 50mm 和内径为 40mm 的过热高压高温蒸汽管道保温过程中，如果保温材料的热导率为005W(m.K)，外部表面总散热系数为 5W(m 2 .K)，此时( )。（分数：

24、2.00）A.可以采用该保温材料 B.降低外部表面总散热系数C.换选热导率较低的保温材料D.减小蒸汽管道外径解析：解析：只要管道外径大于临界热绝缘直径，保温材料就可用。23.(2016)金属表面之间的接触热阻，可以通过一定的技术方法进行减小。下列方法中不正确的措施是( )。（分数：2.00）A.抽真空或灌注氮气 B.清除表面污垢并涂导热剂C.加压力挤压，增加接触D.表面进行磨光和清洗解析：解析：金属表面之间的接触热阻，是由于金属表面之间有缝隙，里面有空气，产生比较大的热阻，增加挤压力、磨光、去垢、涂导热剂都可减小接触热阻。抽真空增加接触热阻；灌注氮气，接触热阻变化很小。24.(2009)将初始

25、温度为 t 0 的小铜球放入温度为 t 的水槽中，如果用集总参数法来分析，则在经过的时间等于时间常数 r =pcV/(hA)时，铜球的温度应为( )。（分数：2.00）A.0368t +0632t 0B.0618t +0382t 0C.05t +05t 0D.0632t +0368t 0 解析：解析： 25.(2010)一小铜球直径为 12mm，热导率为 26W(m.K)，密度为 8600kgm 3 ，比热容为 343J(kg.K)，对流传热系数为 48W(m 2 .K)，初始温度为 15，放入 75的热空气中，小球温度到 70需要的时间为( )s。（分数：2.00）A.915B.305 C.

26、102D.50解析：解析：26.(2012)采用集总参数法计算物体非稳态导热过程时，下列用以分析和计算物体的特征长度的方法中，错误的是( )。（分数：2.00）A.对于无限长柱体 L=R2，对于圆球体 L=R3，R 为半径B.对于无限大平板 L=， 为平板厚度的一半C.对于不规则物体 L=V(体积)F(散热面积)D.对于普通圆柱体 L=R，R 为半径 解析：解析：采用集总参数法计算物体非稳态导热过程时，计算式为 = 0 exp(一 Bi v Fo v )，此公式中的 Bi v 和 Fo v 中的特征长度 L 的确定：不规则物体 L=V(体积)F(散热面积)；对于无限长柱体L=V/F=R/2，对于圆球体 L=V/F=R3；对于无限大平板 L=， 为平板厚度的一半。 注意：判断是否可用集总参数法，采用 Bi01，Bi 中的特征长度 L 的确定：不规则物体 L=V(体积)F(散热面积)；对于无限长柱体或圆球体 L=R；对于无限大平板 L=， 为平板厚度的一半。27.(2013)非稳态导热过程中的 Bi 数用于描述物体的( )。（分数：2.00）A.内部的导热传递速度或能力B.边界上的散热速度或能力C.内部导热能力与边界对流换热能力比值关系D.内部导热热阻与边界对流换热热阻比值关系 解析：解析：比如，大平板的