北工大物理课件习题及答案.docx
- 文档编号:14765932
- 上传时间:2023-06-27
- 格式:DOCX
- 页数:35
- 大小:1.72MB
北工大物理课件习题及答案.docx
《北工大物理课件习题及答案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《北工大物理课件习题及答案.docx(35页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
北工大物理课件习题及答案
北工大物理课件习题及答案
第一节热工学
1.按《民用建筑热工设计规范》要求,夏热冬冷地区的热工设计应满足下列哪一种要求?
A、只满足冬季保温
B、必须满足冬季保温并要求适当兼顾夏季防热
C、必须满足夏季防热并要求适当兼顾冬季保温
D、必须充分满足夏季防热要求
答案:
C
2.按《民用建筑热工设计规范》要求,下列哪一地区的热工设计必须满足冬季保温要求?
A、严寒地区B、夏热冬冷地区
C、寒冷地区D、夏热冬暖地区
答案:
A
3.热量传递有三种基本方式,它们是导热、对流和辐射。
关于热量传递下面哪个说法是不正确的?
A、存在着温差的地方,就发生热量传递
B、两个相互不直接接触的物体间,不可能发生热量传递
C、对流传热发生在流体中
D、密实的固体中的热量传递只有导热一种方式(注意)
答案:
B
4.下列墙体在其两侧温差作用下,哪一种墙体内部导热传热占主导地位,对流、辐射可否忽略?
A、有空气间层的墙体
B、预制岩棉夹芯钢筋混凝土复合外墙板
C、空心砌块砌体
D、框架大孔空心砖填充墙体
答案:
B
答案解析:
由密实材料构成的墙体内部以导热传热为主导,对流,辐射可忽略。
凡内部有空心部分的墙体,空心部分壁面间的传热主要是辐射和对流换热。
5.“导热系数”是指在稳态条件下,在以下哪种情况时,通过1㎡截面积在1h内由导热方式传递的热量?
A、材料层厚度为1m,两侧空气温度差1℃
B、围护结构内外表面温度为为1℃
C、围护结构两侧空气温度差为1℃
D、材料厚度为1m,两侧表面温度差为1℃
【答案】D
【答案解析】“导热系数”是指在稳态条件下,材料层厚度为1m,材料层两侧表面温度差为1℃时,在1h内通过lrn2截面积由导热方式传递的热量。
6.建筑材料的导热系数与下列哪一条无关?
A、建筑材料的面积B、材料的容重
C、材料的种类D、材料的含湿量
答案:
A
答案解析:
影响导热系数数值的因素:
物质的种类(液体、气体、固体)、结构成分、密度、湿度、压力、温度等。
7.下列建筑材料中()的导热系数最大?
A、胶合板
B、建筑钢材
C、重砂浆砌筑粘土砖砌体
D、碎石混凝土
答案:
B
答案解析:
以金属的导热系数最大,非金属和液体次之,气体最小。
8.材料导热系数的法定计量单位是()
A、(m·K)/W
B、kcal/(㎡·h·K)
C、W/(㎡·h·K)
D、W/(m·K)
答案:
D
答案解析:
9.有关材料层的导热热阻,下列叙述中哪一种叙述是正确的?
A、厚度不变,材料层的热阻随导热系数的减小而增大
B、温度升高,材料层的热阻随着增大
C、只有增加材料层的厚度,才能增大其热阻
D、材料层的热阻只与材料的导热系数有关
答案:
A
10.作为建筑工程上用的保温材料,其物性指标导热系数应小于()W/(m·K)。
A、0.8B、0.25
C、0.05D、0.5
答案:
B
11.计算图中所示墙体的冬季总热阻
1—石灰砂浆内粉刷20
2—粘土砖砌体240
3—水泥砂浆外粉刷20
答案:
多层均质材料层的热阻为各单一材料层热阻之和。
而单一材料层热阻:
R=d/λ
其中R-单一材料层热阻(m²K/W)d-材料层厚度(m)λ-材料层的导热系数W/mk(查表得出)
而平壁总热阻=R0+R(内表面换热阻)+R(外表面换热阻)
故该墙体冬季总热阻R=R1+R2+R3=0.02/0.81+0.24/0.76+0.02/0.93+0.11+0.04=0.51m²K/W
12.画图表示热量从室内空间传至室外空间经历的三个过程。
答案:
13.材料的表面状况对导热、对流、辐射各有什么影响?
答案:
与导热无关;对对流换热有影响,但往往忽略不计;对辐射换热影响大。
14.什么叫单向传热?
围护结构内部的各个等温面与结构的表面平行,并且热流仅沿着垂直于表面的方向传递。
15.稳定传热的特点是什么?
.围护结构两侧的热作用不随时间而变,保持一个恒定的温差,则通过围护结构的热流量以及围护结构内部的温度分布也不随时间而变的传热过程。
16.热阻与导热系数、材料厚度有何关系?
R=
17.计算图中所示平屋顶的冬季总热阻。
答案:
1.查表得出内表面换热阻Ri=0.11m²K/W
2.外表面换热阻Re=0.04m²K/W
3.40厚单面铝箔空气间层Rag=0.42m²K/W
4.计算各材料层热阻:
(1)钙塑板:
λ1=0.049W/mKR1=0.01/0.049=0.204m²K/W
(2)钢筋混凝土板:
λ2=1.74W/mKR2=0.06/1.74=0.034m²K/W
(3)水泥砂浆:
λ3=0.93W/mKR3=0.02/0.93=0.022m²K/W
(4)油毡防水层:
λ4=0.17W/mKR4=0.01/0.17=0.059m²K/W
所以R=Ri+Re+Rag+R1+R2+R3+R4=0.889m²K/W
18.已知室内气温为15℃,室外气温为-10℃,试计算图中砖墙和钢筋混凝土预制板的热流量和温度分布。
(PPT2-70应该不会考)
19.在稳定传热条件下,为减少围护结构的热损失,可采取那些建筑措施?
各自的机理是什么?
答案:
1.减少金属门窗的使用;金属建筑材料如钢材、铝合金等的导热系数比较大,导热能力也因此大。
1.使用保温墙体;利用保温墙体可以使墙体两侧的温度差减小,以此减少热损失。
2.增加墙体保温隔热层;通过增大热阻来起到减少热损失的作用。
3.采用隔热或夹胶或反射或双层玻璃;
4.减少采光面积;
5.屋面增加保温隔热层
等等措施。
20.Y与S有何异同?
各适合用于什么情况?
答案:
1.在建筑热工学中,把半无限厚物体表面热流波动的振幅Aqo与温度波动振幅Af的比值成为物体在谐波热作用下的“材料蓄热系数”,常用S表示,其单位为W/(㎡•K);
2.但在工程实践中,绝大多数是有限厚度的单层或多层围护结构,在这种情况下,材料层受到简谐温度波作用时,其表面温度的波动,不仅与各构造层材料的热物理性能有关,而且与边界条件有关,即在顺着温度波前进的方向,与该材料层相接触的材料或空气的热物理性能和换热条件对其表面温度的波动有影响。
所以,对于有限厚度的材料层,材料层表面的热流波动振幅Aq与表面温度波动振幅Af的比值,称为材料层表面蓄热系数Y。
21.下列围护结构,哪一种热惰性指标最小()?
A.外墙
B.屋顶
C.地面
D.外窗
答案:
D外窗
22.使房间内温度升高(或降低)的快,围护结构的内表面(或内侧),应用()的材料。
A.导热系数小
B.蓄热系数小
C.热惰性大
D.蓄热系数大
答案:
B
23.围护结构在某一简谐波热作用下,若其热惰性指标D大,则在内部离外表面某距离处的温度波动(),该围护结构抵抗温度变化的能力()。
A.大、弱
B.小、强
C.大、强
D.小、弱
答案:
B因为D大,S大,S是通过表面的热流波幅Aq和表面温度波幅Aθ的比,S大,故Aθ小。
而D就表示围护结构抵抗温度变化的能力,D大,抵抗温度变化的能力大。
24.试问在下列有关热工性能的记述中,()是正确的?
A.墙体的热阻,随着吹向墙体的风速增大而增大
B.空气间层的隔热效果与它的密闭性无关
C.在同样的室内外气温条件下,总热阻Ro越大,通过围护结构的热量越少,而内表面温度则越高
D.砖比混凝土容易传热
答案:
C关于D选项,密度在一定范围内,密度越小导热系数越小,故导热系数木材<砖<混凝土。
25.空气间层的蓄热系数为零时,其热惰性指标D为()。
A.3
B.2
C.1
D.0
答案:
0
26.围护结构墙体内的一个3cm厚封闭空气间层,它的冬季热阻和在夏季热阻是()。
A.大于
B.小于
C.相等
D.没可比性
答案:
相等
27.计算图中屋顶结构各层的外表面的蓄热系数,Z=24h,热工指标见下表:
解:
计算顺序从内向外计算各层外表面的蓄热系数
第一层:
D1<1.0
第二层:
D2<1.0
第三层:
D3>1.0
第四层:
D4<1.0
第五层:
D5<1.0
28.已知西安地区te=-5,-8,-10,-12℃;所示外墙是否满足住宅的热工要求?
1—石灰砂浆厚20
2—砖砌体厚240
答案:
考虑到西安是干燥地区,砖砌体导热系数取0.76
D=S1R1+S2R2=10.12*0.02/0.81+10.53*0.24/0.76=3.464
故该外墙本应属于3类型,考虑到实心黏土砖墙应仍算作2类型。
故取te=-8℃
R0min=(18-(-8)*1/6*0.11=0.476(m²K/W)
R0=Ri+R1+R2+Re=0.04+0.02/0.81+0.24/0.76+0.11=0.49(m²K/W)
由于R0min 29.北京某医院外墙如图,查表: te=-9,-12,-14,-16℃;求保温层的最小厚度? 1—混合砂浆200 2—加气混凝土δ 3—水泥砂浆200 答案: 30.下列哪些措施虽有利于隔热,但不利于保温? 1、采用带有封闭空气层的隔热屋顶 2、采用通风屋顶 3、采用蓄水屋顶隔热 4、采用屋顶植被隔热 答案: 2 31.从保温要求看,下列热桥的陈述哪些是不正确的? 1、贯通式热桥最不合适 2、非贯通式热桥在冷侧较合理 3、非贯通式热桥在热侧较合理 4、非贯通式热桥在热侧时其内表面易产生冷凝现象 答案: 3 32.在夏热冬冷地区,对建筑热工设计的要求是()。 1、应满足冬季保温要求,部分兼顾夏季防热 2、必须满足夏季防热要求,适当兼顾冬季保温 3、必须充分满足夏季防热要求,一般可不考虑冬季保温 4、部分地区应考虑冬季保温,一般可不考虑夏季防热 答案: 2 33.在围护结构保温设计时,按()值将围护结构分成四类。 1、传热组R 2、蓄热系数S 3、导热系数λ 4、热惰性指标D 答案: 4 34.下列关于围护结构冬季室外计算温度取值的表述()正确。 1、te的大小与外围护结构热惰性指标无关 2、同一地区,D值越大,te越低 3、同一地区,D值越小,te越低 4、te等于采暖室外计算温度 答案: 3 35.关于围护结构的热工设计要求窗户面积不宜过大,不同朝向的窗墙面积比,下列()是违反规定的。 1、东朝向不应超过0.3 2、北朝向不应超过0.3 3、西朝向不应超过0.3 4、南朝向不应超过0.3 答案: 2 36.求室内温度18.5℃、相对湿度70%时的空气露点温度。 答案: 查附录2得18.5℃时的饱和水蒸气的分压力 Ps=2129.2pa,相对湿度φ=70% 由公式φ=p/ps×100% P=φ×ps=2129.2×70%=1490.44pa 再查附录2得出1490.44pa成为饱和水蒸气分压力时所对应的温度为12.9℃,即该环境下的空气露点温度td=12.9℃。 37.根据图示外墙构造,判断当室内温度18℃、相对湿度60%、室外计算温度-12℃时,结构内表面是否结露? 1.石膏板10λ=0.33 2.矿棉板70λ=0.064 3.陶粒混凝土35λ=0.84 答案: 解: 1.计算内表面温度θi 2.计算室内空气的露点温度td 3.比较θi与td 38.围护结构构造设计: 39.检验图示的外墙结构是否会产生内部冷凝。 已知: ti=16℃,φi=60%, 采暖期室外平均气温te=-4.0℃, 平均相对湿度φe=50%。 1 石灰砂浆 20 2 泡沫混凝土 50 3 振动砖板 140 答案: 计算各分层的热阻和水蒸汽渗透阻 计算室内外空气的水蒸汽分压力 计算围护结构内部各层的温度和水蒸汽分压力 计算冷凝强度 计算采暖期内保温层材料湿度的增量 比较允许增湿量 讨论是否设置隔汽层 隔汽层设置位置 40.人感觉最适宜的相对湿度应为: 1、30~70% 2、50~60% 3、40~70% 4、40~50% 答案: 2 41.当空气中实际含湿量不变,即实际水蒸气分压力p不变,下列叙述错误的是()。 1、空气温度降低时,相对湿度将逐渐增高 2、空气温度升高时,相对湿度将逐渐降低 3、空气温度升高时,相对湿度将降低 4、空气温度降低时,相对湿度不变 答案: 4 42.关于建筑物结露的问题,以下说法哪个是错误的? 1、沿外墙放置家具,容易促使结露发生 2、外墙室内墙角部分,与其它地方相比不易结露 3、在外墙的室内墙面上只铺设防水材料并不能有效的防治表面结露 4、在外墙的室内墙面上铺贴透气性的隔热材料,往往发生内部结露 答案: 2 43.围护结构内部最易发生冷凝的界面是? 1、蒸汽渗透系数出现由小变大的界面 2、蒸汽渗透系数出现由大变小的界面 3、导热系数由小变大的界面 4、导热系数由大变小的界面 答案: 2 44.热气候特征与建筑设计原则 气候类型 特点要求 湿 热 气 候 区 干 热 气 候 区 气候特点 温度日较差小,气温最高38℃以下,温度日振幅7℃以下。 湿度大,相对湿度一般在75%以上,雨量大,吹和风,常有暴风雨 温度日较差大,气温常达到38℃上,且日振幅常在7℃以上。 湿度小、于燥,降雨少,常吹热风并带沙 设 计 原 则 群体布置 争取自然通风好的朝向,间距稍大些,布局较自由,房屋要防西晒,环境要有绿化、水域 布局较密形成小巷道,间距较密集,便于相互遮挡;要防止热风,注意绿化 建筑平面 外部较开敞,亦有设内天井,注意庭园布置。 设置凉台;平面形式多条形或竹筒形,多设外廊或底层架空,进深较大 外封闭、内开敞,多设内天井平面形式有方块式、内廊式,进深较深。 防热风,开小窗。 防晒隔热 建筑措施 遮阳、隔热,防潮、防霉,防雨、防虫,并争取自然通风 防热要求较高,防止热风和风沙的袭击,宜设置地下室或半地下室以避暑 建筑形式 开敞轻快,通透淡雅 严密厚重,外闭内敞 材料选择 现代轻质隔热材料、铝箔、铝板及其复合隔热板 热容量大、外隔热、白色外表面、混凝土、砖、石、土 自然能 源利用 夜间强化通风、被动蒸发冷却、地冷空凋 被动蒸发冷却、长波辐射冷却、夜间通风、地冷空调 45.对建筑防热来说,是()天气作为设计的基本条件 A、多云 B、阴天 C、晴天 D、无所谓 答案: C 46.太阳辐射的等效温度与下列哪一种因素无关()? A、太阳辐射强度 B、外墙外表面的换热系数 C、室外气温 D、外墙外表面吸收率 答案: C 47.对于自然通风的房间,外围护结构的隔热设计主要控制其()。 A、外表面温度值 B、内表面温度值 C、室内空气温度 D、室内空气湿度 答案: B 48.室外综合温度振幅与围护结构内表面的温度振幅的比值,称为该围护结构的()。 A、蓄热系数 B、热惰性指标 C、衰减倍数 D、延迟时间 答案: C 49.求10时和14时的时角Ω值 解: 已知: Tm=10t=Tm-12 =10-12 =-2 Ω=15t =15(-2)=-30° Tm=14t=Tm-12 =14-12 =2 Ω=15t =15×2=30° 50.已知Ω=-75°,求日常通用时间? 答案: Ω=15(t-12)=-75 t=7 51.求北纬35°地区在立夏午后3时的太阳高度角和方位角。 答案: 由公式: sinhs=sinφ·sinδ+cosφ·cosδ·cost cosAs=(sinh·sinφ-sinδ)/(cosh·cosφ) 已知φ=+35°,δ=+15°,t=15×3=45° 得sinhs=sin35°×sin15°+cos35°×cos15°×cos45° =0.149+0.559=0.708 hs=45°06′ As=75°15′ 52.求广州地区(φ=23°8′)和北京地区(φ=40°),夏至日正午的太阳高度角,并判断太阳位置在观察点的哪面? 【解】: 广州地区: φ=23°8′,δ=23°27′ 由于δ>φ h=90°-(δ-φ)=90°-(23°27′-23°8′) =89°41′(太阳位置在观察点北面) 北京地区: φ=40°,δ=23°27′ 由于φ>δ h=90°-(φ-δ)=90°-(40°-23°27′) =73°33′(太阳位置在观察点南面) 53.求广州地区地方平均太阳时12点相当于北京标准时间几点几分? 【解】: 已知北京标准时间子午圈所处的经度为东经120°,广州所处的经度为东经113°19′,按式: T0=Tm+4(L0-Lm) 得 T0=12+4(120°-113°19′) =12h27min 所以,广州地区地方平均太阳时12h,相当于北京标准时间12h27min,两地时差27min。 54.某地区,当地太阳时为12时,太阳高度角和方位角分别是()。 A、高度角为0,方位角为0 B、高度角为0,方位角最大 C、高度角最大,方位角为大 D、高度角最大,方位角为0 答案: D 55.适用于东北、北和西北向附近的窗口遮阳的形式为()。 A、水平式 B、垂直式 C、综合式 D、挡板式 答案: B 56.下列墙体那个热阻最大()? A、370mm厚的粘土实心砖墙 B、370mm厚的粘土空心砖墙 C、60mm厚岩棉板 D、250mm厚的钢筋混凝土墙保温层 答案: C 57.对建筑节能来说,下属哪种措施是不合理的()? A、采用双层窗 B、增加窗的气密性 C、对热桥保温 D、增加单一实体厚度 答案: D 第2节光学 1.已知钠光灯发出波长为589nm的单色光,设其辐射通量为10.3W,计算其发出的光通量? 解: 查表: 实线明视觉V(589)=0.78 Ф589=683×0.78×10.3 =5484lm 2.如图所示,在距离桌面2米处挂一只40w白炽灯,设在白炽灯的发光强度I0~25°=30cd, I25~45°=25cd,求灯下桌面上1、2两点处的照度。 【解】: 由 式可得1、2两点处的照度分别 3.在房间侧墙和屋顶上各开一个1㎡的窗洞,它们与室内桌子的相对位置如图,设通过窗洞看见的天空亮度为1sb(1sb=104cd/m2),试分别求出各个窗洞在桌面上形成的照度(桌面与侧窗窗台等高)。 解: 窗洞可看作发光平面,其亮度等于窗外蓝天的亮度。 侧窗: Ew=10000×0.228×0.243=555lx 天窗: Em=10000×0.25×i=2500lx 4. 5.某房间墙壁用乳胶漆饰面,其反射比ρ=0.7,已知墙面平均照度为E=50lx,求墙面平均亮度。 【解】: 由公式 因为 L=35ast 6.直径为250mm的乳白玻璃球型灯具,内装一只100W的白炽灯,已知这种白炽灯的光通量为1250lm,若灯罩的总透光比为0.60,求灯罩的表面亮度。 【解】: 由公式 7.如图,有两个扁圆吸顶灯,距工作面4.0m,两灯相距5.0m。 工作台布置在灯下和两灯之间。 如光源为100W白炽灯,求P、F两点的照度。 (不计反射光影响)。 8.在光亮环境中,辐射功率相等的单色光看起来()光最明亮。 A、700nm红光 B、510nm蓝绿光 C、580nm黄光 D、555nm黄绿光 答案: D 9.下面关于光的阐述中,()是不正确的 A、光是以电磁波形式传播 B、可见光的波长范围为380~780nm; C、红外线是人眼所能感觉到的 D、紫外线不是人眼所能感觉到的 答案: C 10.下列哪个颜色的波长为最长? A、紫色B、黄色 C、红色D、绿色 答案: C 11.下列哪个光度量的对应单位是错误的? A、光通量: lm B、亮度: lm/m2 C、发光强度: cd D、照度: lx 答案: B 12.关于漫反射材料特性叙述中,()是不正确的 A、受光照射时,它的发光强度最大值在表面的法线方向 B、受光照射时,从各个角度看,其亮度完全相同 C、受光照射时,看不见光源形象 D、受光照射时,它的发光强度在各方向上相同 答案: D 13.将一个灯由桌面竖直向上移动,在移动过程中,不发生变化的量是() A、灯的光通量 B、灯落在桌面上的光通量 C、受光照射时,看不见光源形象 D、桌子表面亮度 答案: A 14.我国的采光设计计算中使用的是()天空模型。 A.晴 B.少云 C.全云 D.平均 答案: C 15.下列房间中,采光系数标准要求最高的是() A.精密机械检验车间 B.电视机装配车间 C.理化实验室 D.绘图室 答案: A 16.下列关于采光系数的说法中,()是正确的。 A.中午时分,室内天然光照度增加,因此采光系数随之变大 B.重庆采光系数标准高于北京,因为那儿室内作业时需要更高的天然 光照度 C.窗地比大的房屋采光系数一定大 D.采光系数的大小与室外天气状况无关 答案: D 17.关于矩形天窗采光特性的描述,下列那项是错误的? A.天窗位置高度增高,其照度平均值降低 B.天窗宽度增大,其照度均匀度变好 C.相邻天窗轴线间距减小,其照度均匀度变差 D.窗地比增大,其采光系数增大 答案: C 18. 19.某教室尺寸为9m×6m×3.6m,用日光灯照明,每只灯输出光通2000lm,灯具利用系数0.52,为使课桌面上平均照度达300Ix,需设计多少只灯? 灯维护系数取0.8。 20.下列哪个场所可不采用白炽灯? (A)要求连续调光的场所 (B)防止电磁干扰要求严格的场所 (C)开关灯不频繁的场所 (D)照度要求不高的场所 答案: C 21.在医院病房中,采用下列哪种类型灯具最适宜? (A)间接型灯具(B)直接型灯具 (C)漫射型灯具(D)半间接型灯具 答案: A 22.下列哪种灯的显色性为最佳? (A)白炽灯(B)三基色荧光灯 (C)荧光高压汞灯(D)金属卤化物灯 答案: A 白炽灯的理论显色指数接近100,是显色性最好的灯具。 23.下列哪种灯的显色性为最差? (A)白炽灯(B)三基色荧光灯 (C)荧光高压汞灯(D)金属卤化物灯 答案: C 第3节建筑声学 1. 2.房间共振对音质有什么影响? 什么叫声音的简并? 如何避免? 3.
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 北工大 物理 课件 习题 答案