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2025年大学《新能源科学与工程-传热学》考试备考题库及答案解析

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一、选择题

1.新能源科学与工程领域中，传热学主要研究热量传递的规律和应用，以下哪个现象不属于传热学的研究范畴？（）

A.太阳能集热器的热量传递效率

B.风力发电机叶片的空气动力学效应

C.储电池的热管理系统设计

D.光伏电池的温度对发电效率的影响

答案：B

解析：传热学主要研究热量传递的三种基本方式，即传导、对流和辐射，以及它们在不同工程应用中的表现。太阳能集热器的热量传递效率、储电池的热管理系统设计、光伏电池的温度对发电效率的影响都属于热量传递的研究范畴。而风力发电机叶片的空气动力学效应属于流体力学的研究范畴，不属于传热学的研究范畴。

2.在传热学中，导热系数是描述材料导热能力的物理量，以下哪种材料通常具有较低的导热系数？（）

A.金属铝

B.木材

C.混凝土

D.玻璃

答案：B

解析：导热系数是表征材料导热性能的物理量，单位面积上材料两侧温差为1度时，单位时间内通过单位面积的热量。通常，金属的导热系数较高，如金属铝；而木材由于含有大量空气间隙，其导热系数较低。混凝土和玻璃的导热系数介于金属和木材之间，但通常也低于金属。

3.对流换热是指流体与固体表面之间的热量传递，以下哪个因素对对流换热的强度影响最大？（）

A.流体的密度

B.流体的粘度

C.流体的流速

D.固体表面的粗糙度

答案：C

解析：对流换热是指流体与固体表面之间的热量传递，其强度主要受流体流速的影响。流速越高，流体与固体表面之间的热量交换越剧烈，对流换热的强度也越大。流体的密度、粘度和固体表面的粗糙度虽然也会对对流换热产生影响，但其影响程度相对较小。

4.辐射换热是指物体之间通过电磁波传递的热量，以下哪个因素对辐射换热的强度影响最大？（）

A.物体的温度

B.物体的颜色

C.物体的表面面积

D.物体的材料

答案：A

解析：辐射换热是指物体之间通过电磁波传递的热量，其强度主要受物体温度的影响。根据斯特藩-玻尔兹曼定律，辐射换热的强度与物体绝对温度的四次方成正比。物体的颜色、表面面积和材料虽然也会对辐射换热产生影响，但其影响程度相对较小。

5.在传热学中，热阻是描述热量传递阻碍程度的物理量，以下哪个因素会增加热阻？（）

A.增加导热面积

B.减少导热距离

C.使用高导热系数材料

D.减少对流换热

答案：D

解析：热阻是描述热量传递阻碍程度的物理量，其大小与导热距离、材料导热系数以及对流换热等因素有关。增加导热面积、减少导热距离、使用高导热系数材料都会降低热阻，而减少对流换热会增加热阻。

6.在新能源科学与工程领域中，太阳能集热器的设计需要考虑传热学的哪些因素？（）

A.吸收率、发射率、对流换热系数

B.密度、粘度、表面张力

C.压强、流速、温度梯度

D.弹性模量、屈服强度、抗拉强度

答案：A

解析：太阳能集热器的设计需要考虑吸收率、发射率、对流换热系数等因素。吸收率决定了集热器吸收太阳辐射的能力，发射率影响了集热器的热辐射损失，对流换热系数则关系到集热器与周围环境之间的热量交换。这些因素都会影响太阳能集热器的效率。

7.在传热学中，稳态传热是指温度场不随时间变化的传热过程，以下哪个现象属于稳态传热？（）

A.热水在管道中流动时，管道内各点的温度随时间变化

B.太阳能集热器在晴天和阴天的工作状态

C.电暖器工作时，周围空气的温度随时间变化

D.储电池在充电过程中，电池内部温度的分布

答案：D

解析：稳态传热是指温度场不随时间变化的传热过程。在电暖器工作时，周围空气的温度随时间变化，属于非稳态传热。太阳能集热器在晴天和阴天的工作状态也涉及到温度随时间的变化，属于非稳态传热。热水在管道中流动时，管道内各点的温度随时间变化，也属于非稳态传热。而储电池在充电过程中，电池内部温度的分布相对稳定，属于稳态传热。

8.在传热学中，非稳态传热是指温度场随时间变化的传热过程，以下哪个因素对非稳态传热的速率影响最大？（）

A.物体的导热系数

B.物体的密度

C.物体的体积

D.物体的表面面积

答案：A

解析：非稳态传热是指温度场随时间变化的传热过程，其速率主要受物体导热系数的影响。导热系数越高，热量传递越快，非稳态传热的速率也越大。物体的密度、体积和表面面积虽然也会对非稳态传热产生影响，但其影响程度相对较小。

9.在新能源科学与工程领域中，风力发电机叶片的设计需要考虑传热学的哪些因素？（）

A.叶片表面的空气动力学特性、叶片材料的导热系数、叶片内部的温度分布

B.叶片的重量、叶片的形状、叶片的材料强度

C.叶片的尺寸、叶片的角度、叶片