物理学传递过程问答题每日一练(2019.01.26)

问答题
有一厚度为0.45m的铝板，其初始温度均匀，为500K。突然该铝板暴露在340K的介质中进行冷却。铝板表面与周围环境间的对流传热系数α为455W/（m2·K），试计算铝板中心面温度降至470K时所需的时间。已知铝板的平均导温系数a=0.34m2/s，导热系数λ=208 W/（m·K）。
答案：
问答题
有一具有均匀发热速率q的球形固体，其半径为R。球体沿径向向外对称导热。球表面的散热速率等于球内部的发热速率，球表面上维持恒定温度Tw不变。试推导球心处的温度表达式。
答案：
问答题
水在恒定温度293K下，由细管底部通过在直立的细管向干空气中蒸发。干空气的总压为1.013×105Pa，温度为293K。水蒸汽在细管内由液面到顶部的扩散距离为Δz=15cm，在上述条件下，水蒸汽在空气中的扩散系数为DAB=0.250×10-4m2/s，试求稳态扩散时水蒸汽的摩尔通量及浓度分布方程。
答案：
问答题
试写出质量浓度ρ对时间的全导数和随体导数，并由此说明全导数和随体导数的物理意义。
答案：
问答题
温度为20℃的水，以5m/s的流速流过宽度为1m的平板壁面，试求距平板前缘2m处的边界层厚度及水流过2m距离对平板所施加的总曳力。
答案：