题目
一维、稳态、常物性、无内热源的平壁内部温度分布曲线是:A. 对数曲线B. 直线C. 双曲线D. 抛物线
一维、稳态、常物性、无内热源的平壁内部温度分布曲线是:
A. 对数曲线
B. 直线
C. 双曲线
D. 抛物线
题目解答
答案
B. 直线
解析
本题考查的是一维、稳态、常物性、无内热源的平壁内部温度分布的相关知识。解题思路是通过建立热传导的控制方程,然后结合给定的条件对方程进行求解,从而得到温度分布的表达式,再根据表达式判断温度分布曲线的形状。
详细的解答
- 首先,根据傅里叶定律,一维热传导的基本方程为:
- 热流密度$q = - \lambda\frac{dT}{dx}$,其中$\lambda$是热导率,$T$是温度,$x$是空间坐标。
- 对于一维、稳态、常物性、无内热源的平壁,热流密度$q$为常数,热导率$\lambda$也为常数。
- 对热流密度公式进行变形:
- 由$q = - \lambda\frac{dT}{dx}$,可得$\frac{dT}{dx}=-\frac{q}{\lambda}$。
- 因为$q$和$\lambda$都是常数,所以$-\frac{q}{\lambda}$也是常数,设$-\frac{q}{\lambda}=C$($C$为常数),则$\frac{dT}{dx}=C$。
- 对$\frac{dT}{dx}=C$进行积分:
- 对等式两边同时积分$\int dT=\int Cdx$。
- 根据积分公式$\int dT = T$,$\int Cdx = Cx + D$($D$为积分常数),得到$T = Cx+D$。
- 这是一个一次函数,一次函数的图像是直线。