Тепломассообмен (ТМО) - ответы на вопросы на СтудИзбе

Установите соответствие между формулой и ее описанием

​​

• дифференциальное уравнениесплошности
• дифференциальное уравнение конвективного массообмена
• дифференциальное уравнение энергии с учетом массообмена
• диффренциальное уравнение молекулярной диффузии

Найти среднюю плотность потока массы при поперечном обтекании влажного трубопровода диаметром 0,2 м и длиной 4 м, температура которого 45°С, сухим воздухом температурой 10°С, давлением 0,101 МПа. Скорость набегающего потока воздуха 0,6 м/с, коэффициент диффузии 0,216 -104 м²/с при нормальных условиях. Массовая концентрация водяного пара на стенке 0,013 кг/кг.

Как записывается основной закон теплопроводности Фурье в дифференциальной форме?

• q = λ∙∇T
• q = −λ∙∇T
• q = −∇T/λ
• q = λ/T

Как формулируется закон Фурье для радиального теплового потока в цилиндрической стенке?

• q₍r₎ = −λ∙(dT/dz)
• q₍r₎ = −λ∙(dT/dθ)
• q₍r₎ = −λ∙(dT/dr)
• q₍r₎ = −(dT/dr)/λ

Как определяется локальная плотность теплового потока в плоской стенке согласно закону Фурье?

• q = λ∙(dT/dx)
• q = ∇T/λ
• q = −λ∙(dT/dx)
• q = −(dT/dx)/λ

При каком режиме течения наблюдается интенсивное перемешивание слоев и пульсация параметров потока?

• При ламинарном
• При турбулентном
• При стационарном
• При вихревом

Как классифицируются задачи тепломассообмена по размерностным характеристикам?

• Численные и аналитические задачи
• Одномерные, двумерные и трёхмерные задачи
• Экспериментальные и теоретические задачи
• Критериальные задачи

Какое допущение принято при решении задачи теплопроводности плоской стенки?

• Температурное поле зависит от всех координат
• Температура изменяется во времени
• Теплоперенос осуществляется только в направлении, перпендикулярном плоскости стенки
• Коэффициент теплопроводности изменяется по координате

Как классифицируются задачи тепломассообмена по характеру температурного (и концентрационного) поля?

• Аналитические и численные задачи
• Прямые и обратные задачи
• Стационарные и нестационарные задачи
• Одномерные и многомерные задачи

Какое свойство характерно для изотермических поверхностей?

• Они пересекаются в пространстве
• Они имеют переменную температуру
• Они не пересекаются в пространстве
• Они всегда имеют форму плоскости

Как определяется градиент концентрации?

• Интеграл концентрации по объёму
• Разница между максимальным и минимальным значениями концентрации
• Вектор изменений концентрации по пространству
• Скорость изменения концентрации во времени

Какие безразмерные числа применяются при обработке экспериментальных данных для определения коэффициента теплоотдачи?

• Числа Фруда, Био и Фурье
• Числа Нуссельта, Рейнольдса и Прандтля
• Числа Раманова, Стокса и Фикса
• Числа Ома, Ньютона и Пуазейля

Какой геометрической конфигурацией представляется классическая модель бесконечной пластины?

• Плоскостью с изотермическими линиями, пересекающимися под углом
• Объектом с толщиной, значительно меньшей, чем его длина и ширина
• Замкнутой системой с криволинейными изотермами
• Фигурой с равномерным распределением температуры по всему объёму

Согласно закону Фика, в каком направлении происходит перенос вещества?

• От области с меньшей концентрацией к области с большей концентрацией
• В направлении убывания концентрации
• По направлению увеличения давления
• В произвольном направлении

Какой коэффициент часто определяется экспериментально при исследовании теплообмена в технических устройствах?

• Коэффициент теплоизоляции
• Коэффициент теплопроводности
• Коэффициент теплоотдачи
• Коэффициент отражения

Как называется область, где температура жидкости изменяется от температуры поверхности до температуры основного потока?

• «Вязкий подслой»
• «Тепловой пограничный слой»
• «Рекуперативный слой»
• «Динамический пограничный слой»

Какой объект характеризуется изотермическими поверхностями в виде соосных цилиндров?

• Бесконечная пластина
• Бесконечный цилиндр
• Шар
• Призма

Что происходит с пограничным слоем при направлении поперечного потока вещества от поверхности раздела фаз?

• Пограничный слой уменьшается
• Сокращается коэффициент массоотдачи
• Пограничный слой увеличивается, что приводит к уменьшению коэффициента теплоотдачи
• Пограничный слой становится тоньше

В дифференциальной форме закон Ньютона о теплоотдаче записывается как …

• q = h • (T∞ – Ts)
• q = h • (Ts – T∞)
• q = –h • (Ts – T∞)
• q = –λ • (∂T/∂n)

Как называется тонкая область у поверхности, в пределах которой скорость жидкости резко падает до нуля?

• «Вязкий подслой»
• «Гидродинамический слой»
• «Динамический пограничный слой»
• «Интегральный слой»

Какое условие характеризует стационарный режим в задачах теплопроводности?

• ∂T/∂x = 0
• ∂T/∂r = 0
• ∂T/∂t = 0
• T = const по всему объёму

Какова цель расчёта теплопроводности в стационарном режиме?

• Определение динамики изменения температуры во времени
• Анализ зависимости коэффициента теплопроводности от температуры
• Определение температурного поля и теплового потока в стенках
• Моделирование нестационарных процессов теплопередачи

Какое допущение принято при расчёте теплопроводности в стационарном режиме?

• Коэффициент теплопроводности зависит от температуры
• Коэффициент теплопроводности принимается постоянным
• Температурное поле изменяется во времени
• Геометрические размеры объекта изменяются при нагреве

Как выглядит интегральная форма закона Ньютона для теплоотдачи?

• Q = h • (Ts – T∞)
• Q = h • (T∞ – Ts)
• Q = h • F • (Ts – T∞)
• Q = (Ts – T∞)/h

Какой безразмерный критерий характеризует подобие процессов теплопереноса у поверхности?

• Критерий Нуссельта
• Критерий Прандтля
• Критерий Рейнольдса
• Критерий Грасгофа

Как обозначается температурное поле в уравнениях?

• C (x, y, z, τ)
• Q (x, y, z, τ)
• T (x, y, z, τ)
• P (x, y, z, τ)

Как формулируется математическая постановка задачи для цилиндрической стенки?

• T = T(z)
• T = T(r) с отсутствием зависимости от угла θ и координаты z
• T = T(θ)
• T = T(r, θ)

Какой элементарный процесс передачи теплоты связан с движением текучей среды?

• Теплопроводность
• Тепловое излучение
• Конвекция
• Массообмен

Какой вид температурного распределения характерен для плоской стенки с заданными граничными условиями?

• Экспоненциальная зависимость
• Логарифмическая зависимость
• Линейная зависимость
• Параболическая зависимость

Как определяется градиент концентрации?

• Интеграл концентрации по объёму
• Разница между максимальным и минимальным значениями концентрации
• Вектор изменений концентрации по пространству
• Скорость изменения концентрации во времени

Какой метод используется для определения количества теплоты, выделяемой или поглощаемой в процессе теплообмена?

• Термография
• Калориметрия
• Интерферометрия

Какой способ передачи теплоты осуществляется за счёт микроскопического взаимодействия частиц?

• Конвекция
• Теплопроводность (кондукция)
• Тепловое излучение (радиация)
• Сопряжённый массообмен

В чём состоит математическая аналогия между процессами теплообмена и массообмена?

• В связи распределения давления и скорости потока
• В связи интегрального и дифференциального уравнений движения флюида
• В связи между законом Фурье (для температуры) и законом Фика (для концентрации)
• В связи между массой системы и её энергией

От чего зависит значение коэффициента теплоотдачи в конвективном процессе?

• Исключительно от температуры поверхности
• Только от физических свойств жидкости
• От физических свойств жидкости, скорости потока, температуры и геометрии поверхности
• Только от скорости движения жидкости

Чем характеризуется тепловое излучение (радиационный теплообмен)?

• Передача теплоты осуществляется исключительно при непосредственном контакте тел
• Тепловое излучение происходит за счёт микроскопического теплопроводного взаимодействия
• Передача теплоты осуществляется за счёт электромагнитного излучения с двойным превращением энергии: сначала внутренняя энергия тела переходит в энергию электромагнитных волн, затем эти волны могут поглотиться другим телом, превращаясь обратно во внутреннюю энергию
• Тепловое излучение не зависит от температуры тела

В каком направлении направлен градиент температуры?

• От области с высокой температурой к области с низкой температурой
• По произвольной траектории в пространстве
• По нормали к изотермической поверхности в сторону повышения температуры
• Параллельно изотермической поверхности

Что характеризует температурное поле T (x, y, z, τ)?

• Изменение температуры только во времени
• Изменение температуры только в пространстве
• Распределение температуры в пространстве и во времени
• Градиент изменения температуры

Какой площади соответствует поверхность, через которую проходит тепловая мощность в цилиндрической стенке на радиусе r?

• S = πr²
• S = 2πrL
• S = 2πL/r
• S = πL²

Как выглядит распределение температуры в плоской стенке в стационарном режиме?

• Параболическая зависимость от координаты x
• Логарифмическая зависимость от координаты x
• Линейная зависимость температуры от координаты x
• Экспоненциальное затухание температуры вдоль x

Какое краевое условие применяется для плоской стенки при расчёте теплопроводности?

• Задан тепловой поток на обеих поверхностях
• Заданы температуры на поверхностях
• Градиент температуры равен нулю на обеих поверхностях
• Температура симметрична относительно центра стенки

Какова форма распределения температуры в цилиндрической стенке?

• Линейная зависимость от r
• Логарифмическая зависимость от r
• Экспоненциальная зависимость от r
• Параболическая зависимость от r

Что измеряют датчики теплового потока в экспериментах по тепломассообмену?

• Температуру объекта
• Коэффициент теплоотдачи
• Локальную поверхностную плотность теплового потока
• Концентрацию компонентов смеси

Как формулируется математическая постановка задачи для цилиндрической стенки?

• T = T(z)
• T = T(r) с отсутствием зависимости от угла θ и координаты z
• T = T(θ)
• T = T(r, θ)

Какое условие характеризует стационарный режим температурного поля?

• ∂T/∂t ≠ 0
• ∂T/∂x = 0
• ∂T/∂t = 0
• ∂t/∂T = 1

Что характеризует критерий Рейнольдса в конвективном теплообмене?

• Соотношение сил гравитации и инерции
• Соотношение сил теплопроводности и конвекции
• Соотношение сил инерции и вязкого трения
• Соотношение температуры и давления

Что характеризует концентрационное поле в задачах массообмена?

• Изменение давления в среде
• Распределение концентрации компонента в пространстве и времени
• Поток массы через поверхность
• Изменение температуры раствора

Горизонтальный трубопровод диаметром 300 мм проложен в помещении, температура воздуха в котором 20
℃. Найти тепловые потери с поверхности трубопровода, если его длина 5 м, а средняя температура воды в
трубе 80 ℃. Термическим сопротивлением от воды к внутренней стенке трубы теплопроводности стенки
трубы пренебречь

Какой закон определяет количество теплоты, передаваемой через единичную площадь поверхности за единицу времени?

• Закон Фурье
• Закон Бойля-Мариотта
• Закон Ньютона о теплоотдаче
• Закон Кирхгофа

В каких единицах измеряется мощность теплообмена (тепловой поток)?

• В киловаттах (кВт)
• В метрах на секунду (м/с)
• В джоулях (Дж)
• В ваттах (Вт)

На каком рисунке показано нестационарное температурное поле пластины при

Укажите правильное выражение для определения безразмерной температуры при охлаждении бесконечной пластины

Какой безразмерный критерий отражает физико-химические свойства теплоносителя при конвекции?

• Критерий Нуссельта
• Критерий Прандтля
• Критерий Рейнольдса
• Критерий Грасгофа

Что представляет собой конвективный теплообмен?

• Перенос теплоты за счёт микроскопической теплопроводности
• Перенос теплоты за счёт перемещения объемных элементов среды
• Перенос теплоты посредством электромагнитных волн
• Передачу энергии посредством химической реакции

Что такое теплопроводность (кондукция)?

• Передача теплоты за счет движения флюида
• Передача теплоты с участием массового потока
• Передача теплоты посредством электромагнитного излучения
• Передача теплоты за счёт микроскопического взаимодействия частиц

Согласно закону Фика, в каком направлении происходит перенос вещества?

• От области с меньшей концентрацией к области с большей концентрацией
• В направлении убывания концентрации
• По направлению увеличения давления
• В произвольном направлении

От чего зависит значение коэффициента теплоотдачи в конвективном процессе?

• Исключительно от температуры поверхности
• Только от физических свойств жидкости
• От физических свойств жидкости, скорости потока, температуры и геометрии поверхности
• Только от скорости движения жидкости

Какое условие характеризует стационарный режим в задачах теплопроводности?

• ∂T/∂x = 0
• ∂T/∂r = 0
• ∂T/∂t = 0
• T = const по всему объёму

Какое краевое условие применяется для плоской стенки при расчёте теплопроводности?

• Задан тепловой поток на обеих поверхностях
• Заданы температуры на поверхностях
• Градиент температуры равен нулю на обеих поверхностях
• Температура симметрична относительно центра стенки

Как определяется локальная плотность теплового потока в плоской стенке согласно закону Фурье?

• q = λ∙(dT/dx)
• q = ∇T/λ
• q = −λ∙(dT/dx)
• q = −(dT/dx)/λ

Как выглядит интегральная форма закона Ньютона для теплоотдачи?

• Q = h · (Ts – T∞)
• Q = h · (T∞ – Ts)
• Q = h · F · (Ts – T∞)
• Q = (Ts – T∞)/h

В чём состоит математическая аналогия между процессами теплообмена и массообмена?

• В связи распределения давления и скорости потока
• В связи интегрального и дифференциального уравнений движения флюида
• В связи между законом Фурье (для температуры) и законом Фика (для концентрации)
• В связи между массой системы и её энергией

Какой параметр вводится для упрощения расчёта тепловых процессов через стенку?

• Тепловая проводимость
• Тепловая мощность
• Тепловое сопротивление
• Тепловой коэффициент конвекции

Какой элементарный способ передачи теплоты осуществляется за счёт перемещения макрообъемов жидкости или газа?

• Теплопроводность (кондукция)
• Тепловое излучение (радиация)
• Конвекция
• Массообмен

В каких задачах тепломассообмена температурное поле зависит от времени?

• В стационарных задачах
• В нестационарных задачах
• В одномерных задачах
• В прямых задачах

Каково основное геометрическое допущение при анализе теплопроводности цилиндрической стенки?

• Температура зависит только от осевой координаты z
• Температура зависит от угла θ
• Температура зависит только от радиальной координаты r
• Температура зависит от всех координат (r, θ, z)

Какой безразмерный критерий характеризует подобие процессов теплопереноса у поверхности?

• Критерий Нуссельта
• Критерий Прандтля
• Критерий Рейнольдса
• Критерий Грасгофа

Какой закон чаще всего применяется для описания конвективного теплообмена на поверхности?

• Закон Фурье
• Закон Ньютона-Рихмана
• Закон Ома
• Закон Бойля-Мариотта

Какой режим течения характеризуется упорядоченным слоистым движением жидкости?

• Турбулентный
• Ламинарный
• Реверсивный
• Дисперсный

Что происходит с толщиной теплового пограничного слоя при увеличении скорости потока?

• Толщина увеличивается
• Толщина уменьшается
• Толщина сначала уменьшается, затем увеличивается
• Толщина сначала увеличивается, затем уменьшается

Найти потери теплоты от наружной стены здания, если температура стены 5 ℃, высота стенки 3 м, ширина
стены 12 м. Температура наружного воздуха -25 ℃

Как называется слой, в котором происходит изменение скорости жидкости от значения скорости невозмущенного потока до нуля?

• турбулентный
• динамический пограничный
• тепловой пограничный
• вязкий подслой
• ламинарный

Какие безразмерные числа применяются при обработке экспериментальных данных для определения коэффициента теплоотдачи?

• Числа Фруда, Био и Фурье
• Числа Нуссельта, Рейнольдса и Прандтля
• Числа Раманова, Стокса и Фикса
• Числа Ома, Ньютона и Пуазейля

Как обозначается температурное поле в уравнениях?

• C (x, y, z, τ)
• Q (x, y, z, τ)
• T (x, y, z, τ)
• P (x, y, z, τ)

Как называется тонкая область у поверхности, в пределах которой скорость жидкости резко падает до нуля?

• «Вязкий подслой»
• «Гидродинамический слой»
• «Динамический пограничный слой»
• «Интегральный слой»

ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ КРИТЕРИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ, ПОЛУЧЕННЫХ В. П. ИСАЧЕНКО ДЛЯ РАСЧЕТА...

• длину трубы
• наружный диаметр трубы
• внутренний диаметр трубы
• эквивалентный диаметр межтрубного пространства

ТЕПЛОВОЙ ПОТОК, ПРОХОДЯЩИЙ ЧЕРЕЗ ТРЕХСЛОЙНУЮ ПЛОСКУЮ СТЕНКУ, БУДЕТ:

• больше в четыре раза для 1-го слоя, чем для 3-го слоя
• больше в два раза для 2-го слоя, чем для 3-го слоя
• меньше в три раза для 1-го слоя, чем для 3-го слоя
• меньше в два раза для 2-го слоя, чем для 3-го слоя
• одинаково для 1-го, 2-го и 3-го слоев

ПРИ ПРОХОЖДЕНИИ ТЕПЛОВОГО ПОТОКА ЧЕРЕЗ ОДНОСЛОЙНУЮ ПЛОСКУЮ СТЕНКУ С ПОСТОЯННЫМ К...

• по экспоненте
• по гиперболе
• по логарифмической кривой
• по прямой линии
• по параболе

СУЩЕСТВУЮТ СЛЕДУЮЩИЕ ФИЗИЧЕСКИ ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ СПОСОБЫ ПЕРЕДАЧИ ТЕПЛОТЫ:

• конвекция, теплопередача, лучистый теплообмен
• теплопроводность, конвективный теплообмен, излучение
• лучистый теплообмен, конвекция, теплопроводность
• теплоотдача, конвекция, лучистый теплообмен

Какие из чисел подобия используются при описании процесса свободной конвекции?

• число Прандтля
• число Грасгофа
• число Био
• число Пекле
• число Рейнольдса
• число Фурье

Количество теплоты, передаваемое через 1 м2 поверхности в единицу времени при температурном градиенте в 1 К называется

• коэффициентом теплопередачи
• интегральной плотностью потока излучения
• коэффициентом теплоотдачи
• плотностью потока излучения
• коэффициентом теплопроводности
• коэффициентом температуропроводности

Какой из перечисленных процессов НЕ относится к тепломассообмену?

• Сушка.
• Ректификация.
• Прокатка металла.
• Абсорбция.

Что такое «критический диаметр тепловой изоляции»?

• Диаметр, при котором изоляция теряет свои свойства.
• Диаметр изоляции цилиндрической поверхности, при котором тепловые потери максимальны.
• Минимально допустимый диаметр трубопровода.
• Диаметр, при котором начинается конвекция.

Для чего используются оребренные поверхности в теплообменных аппаратах?

• Для уменьшения массы аппарата.
• Для интенсификации теплоотдачи со стороны среды с низким коэффициентом теплоотдачи (например, воздух).
• Для повышения прочности конструкции.
• Для снижения гидравлического сопротивления.

Какой вид теплообмена преобладает в безвоздушном пространстве (вакууме)?

• Теплопроводность.
• Конвекция.
• Тепловое излучение.
• Кондукция.

Что характеризует степень черноты тела (ε)?

• Прозрачность тела для тепловых лучей.
• Отношение излучательной способности реального тела к излучательной способности абсолютно черного тела при той же температуре.
• Коэффициент отражения тела.
• Спектральный состав излучения.

Какой закон описывает интегральную интенсивность теплового излучения абсолютно черного тела?

• Закон Кирхгофа.
• Закон Стефана-Больцмана.
• Закон Планка.
• Закон Вина.

Что такое «температурный напор» в процессах теплообмена?

• Температура стенки.
• Разность температур между теплоносителями (или стенкой и средой).
• Средняя температура теплоносителя.
• Перепад температур по толщине стенки.

При каком типе конденсации теплоотдача максимальна?

• При пленочной конденсации.
• При капельной конденсации.
• При конденсации на горизонтальной трубе.
• При конденсации неподвижного пара.

Какой вид кипения реализуется в паровых котлах при больших тепловых потоках?

• Пузырьковое кипение.
• Пленочное кипение.
• Кипение с недогревом.
• Поверхностное кипение.

Что такое «аналогия Рейнольдса» в тепломассообмене?

• Равенство чисел Нуссельта и Прандтля.
• Соотношение, связывающее коэффициенты теплоотдачи и трения (или массоотдачи).
• Независимость теплообмена от гидродинамики.
• Отсутствие пограничного слоя.

Какой закон описывает перенос массы при молекулярной диффузии?

• Закон Фурье.
• Первый закон Фика.
• Закон Ньютона-Рихмана.
• Закон Стефана-Больцмана.

При каком режиме течения коэффициент теплоотдачи при вынужденной конвекции в трубе выше?

• При ламинарном.
• При турбулентном.
• Не зависит от режима.
• При переходном режиме.

Какой безразмерный критерий определяет режим течения жидкости (ламинарный или турбуентный)?

• Критерий Рейнольдса (Re).
• Критерий Нуссельта (Nu).
• Критерий Прандтля (Pr).
• Критерий Био (Bi).

Что понимается под «гидродинамическим пограничным слоем»?

• Слой жидкости у стенки с постоянной скоростью.
• Область течения вблизи твердой границы, где скорость изменяется от нуля до скорости невозмущенного потока.
• Турбулентное ядро потока.
• Зона отрыва потока.

Какой физический параметр характеризует способность вещества проводить теплоту?

• Теплоемкость.
• Температуропроводность.
• Коэффициент теплопроводности (λ).
• Коэффициент теплоотдачи.

Чем характеризуется стационарный режим теплопроводности?

• Изменением температуры во времени.
• Неизменностью температурного поля во времени.
• Отсутствием градиента температуры.
• Наличием внутренних источников тепла.