1 – Основные понятия технической термодинамики 6 страница

C значение 10³÷10⁴ Вт/(м²·К) означает α→∞. Отсюда из уравнения Ньютона можно записать ;

D заданный порядок коэффициента теплоотдачи показывает, что Bio→∞ и относительная избыточная температура определяется как функция числа Фурье и безразмерной координаты: ;

E критерий Bio→∞, избыточная температура определяется как функция числа Фурье и безразмерной координаты: , где .

196 Лучистый теплообмен – это:

А удельный тепловой поток собственного излучения тела, который называется собственной излучательной способностью тела Е, Вт/м²;

В A+R =1, а D =0;

С совокупность процессов излучения, поглощения и пропускания лучистой энергии;

D тепловой баланс в относительных единицах, записанный в виде A+R+D =1;

Eтепловой баланс в абсолютных единицах, записанный в виде Q_A+Q_R+Q_D=Q ₀.

197 Тепловой баланс лучистого теплообмена в относительных единицах записываетсяв виде A+R+D =1, где составляющие есть:

A A+R = (Q_A + Q_R)/Q₀- поглощательная способность тела; D=Q_D / Q ₀– пропускательная способность тела;

B (A+R + D) =Q_D / Q ₀– пропускательная способность тела;

C (A+R - D) =Q_R / Q ₀– отражательная способность тела;

D A=Q_A / Q ₀– поглощательная способность тела; R=Q_R / Q ₀– отражательная способность тела; D=Q_D / Q ₀– пропускательная способность тела;

E A=Q_A / Q ₀– поглощательная способность тела; (R - D) =Q_R / Q ₀– отражательная способность тела.

198 Какое тело называется абсолютно черным:

A при А =1; R=D = 0;

B при R =1; A=D = 0;

C при D =1; A=R =0;

D тело, поглощательная способность которого А =0,95;

E тело, у которого R = 0,85.

199 Закон Планка – один из основных законов лучистого теплообмена, устанавливает зависимость:

A отражательной способноститела от температуры и длины волны, Вт/м²;

B поглощательной способностиабсолютно черного тела от температуры и длины волны, Вт/м²;

C пропускательной способноститела от температуры и длины волны, Вт/м²;

D излучения, поглощения и пропускания абсолютно черного тела от температуры и длины волны, Вт/м²;

E излучательной способностиабсолютно черного тела от температуры и длины волны, Вт/м².

200 Зависимость плотности интегрального полусферического излучения от температуры E ₀= σ₀T⁴, где σ₀ – константа излучения абсолютно черного тела, называется:

A закон Вина;

B закон Кирхгофа;

C закон Стефана-Больцмана;

D закон Планка;

E закон Ньютона.

201 Выражение ε= E / E ₀представляет собой степень черноты тела, где Е и Е₀:

А поглощательные способности серого и абсолютно черного тел при одинаковой температуре;

В излучательные способности серого и абсолютно черного тел при одинаковой температуре;

C отражательные способности серого и абсолютно черного тел при одинаковой температуре;

D пропускательные способности серого и абсолютно черного тел при одинаковой температуре;

E отражательные и пропускательные способности серого и абсолютно черного тел при одинаковой температуре.

202 Для некоторых тел поглощение излучения имеет объемный характер. Такие тела называют:

A полупрозрачными;

B диатермичными;

C непрозрачными;

D абсолютно черными;

E серыми.

203 Примеры полупрозрачных тел:

А металлический расплав;

В шлаки;

С стекло в твердом и расплав­ленном состоянии, газы с трех- и более атомными молекулами, такие, как углекислый газ, водяной пар и др.;

D огнеупорные материалы;

E оксиды цветных металлов.

204 Для большинства твердых тел (металлов, огнеупорных матери­алов) поглощение излучения происходит в тонком поверхностном слое, и можно считать, что в радиационном теплообмене прини­мает участие только поверхность тела. Такие тела называются:

A диатермичными;

B полупрозрачными;

C абсолютно черными;

D серыми;

E непрозрачными.

205 Для некоторых тел поглощением теплового излучения можно пренебречь. Такие тела называются:

A непрозрачными;

B лучепрозрачными или диатермичными;

C абсолютно черными;

D серыми;

E полупрозрачными.

206 Плотность потока собствен­ного излучения реального непрозрачного тела при температуре Т определяют выражением где – закон Стефана-Больцмана, ε – степень черноты тела, которая для реальных тел ε < 1.Что характеризует степень черноты? A характеризует долю, которую плотность потока собствен­ного излучения данного тела составляет от плотности потока излу­чения абсолютно черного тела, имеющего такую же температуру;

B характеризует степень непрозрачности тел, участвующих в теплообмене излучением;

C характеризует к.п.д. лучистого теплообмена;

D характеризует степень диатермичности тел, участвующих в теплообмене излучением;

E характеризует степень полупрозрачности тел, участвующих в теплообмене излучением.

207 Если площадь поверхности непрозрачного тела равна F, а тем­пература и степень черноты в пределах этой поверхности имеют постоянные значения, полная величина потока собственного из­лучения тела равна:

A ;

B E ₀=σ₀ T ⁴;

C ;

D ;

E .

208 Излучение, падающее на данное тело, формируется как за счет собственного излучения других тел, так и за счет излучения, отраженного этими телами в процессе радиационного теплообмена, для каждого тела объединяют потоки собственного и отраженного излучения в сумму, которая называ­ется:

A объемной плотностью потока ;

B полной величиной собственного потока ;

C потоком собственного излучения ;

D потоком эффективного излучения ;

E плотность потока абсолютно черного тела .

209 Рассчитаем радиационный теплообмен между телом (определим плотность результирующего излучения), имеющим степень черноты ε₁ и нагретым до температуры Т₁, и окружаю­щей средой (воображаемая непроз­рачная поверхность), имеющей температуру Т₂ (Т₁>Т₂) и степень черно­ты ε₂ = 1.

При φ₁₂ = 1 (угловой коэффициент излучения в замкнутой системе) и ε₂ = 1 приведенная степень черноты будет ε₁₂ = ε₁. Плотность потока результирующего излучения на поверхности тела будет:

A ;

B ;

C ;

D ;

E .

210 Количественной характеристикой эффективности экранирова­ния может служить коэффициент ослабления

.

Если все поверхности имеют одинаковую степень черноты то приведенная степень черноты без экрана равна с экраном будет . Чему равен коэффициент ослабления при установке n одинаковых экранов:

А а = n;

В а =1 /[1/ n + 1];

С а =1 /(n + 1);

D а =(n + 1)/2;

E а =1 /3 n.

211 Такие технологические процессы как плавление и затвердевание представляют собой с физической точки зрения:

А изменение состояния системы микрочастиц под действием внутренних причин в системе частиц;

В фазовые пере­ходы вещества с изменением его агрегатного состояния при пре­вращении твердого тела в жидкость и наоборот;

C взаимодействие атомов системы частиц с электромагнитным полем;

D работу электрических сил отталкивания и притяжения электростатического поля;

E состояние механической системы, при котором действующее на систему внешнее гравитационное поле не вызывает взаимного давления частей системы друг на друга.

212 Фазовые превращения твёрдого тела плавлением или затвердеванием сопровождаются:

A тепловым эффектом и скачкообразным из­менением плотности;

B появлением мелкодисперсной фракции в составе тела;

C появлением температурных напряжений в материале тела;

D стабилизацией геометрических размеров тела;

E изменением химического состава тела.

213 Процессам плавления и затвердевания, как физическим явлениям, присущи общие закономерности, такие как:

А основными параметрами состояния системы являются давление, температура и удельный объем;

В источником тепла в процессах является энергия экзотермических реакций;

С наличие движущейся поверхности раздела твердой и жидкой фаз – фронта фазового превращения;

D протекание процесса осуществляется системой без теплообмена с внешними телами – адиабатически;

E равновесное давление однородной термодинамической системы является функцией ее объема и температуры p = f ₁(V, T).

214 Температура фронта фазового превращения чистого кристаллического вещества имеет определенное постоянное значение, служит одной из теплофизических характеристик ве­щества. Называется эта температура:

А характеристической температурой кристалла;

В температурой инверсии;

С абсолютной температурой;

D эмпирической;

E точкой фазового превра­щения (Т_ПР).

215 В общем случае направление и скорость перемещения меж­фазной поверхности ξ (t), м, при заданных значениях ρ (плотность твердой фазы, кг/м³) и L (теплота фазового превращения L, Дж/кг) зависит от (рис.):

A изменения плотности фазы в зависимости от температуры ρ = f (Т);

B от величины теплоты фазового превращения L;

C соотношения плотностей подводимого к ней q, Вт/м², и отводи­мого от нее q', Вт/м², тепловых потоков;

D от гранулометрического состава твердой фазы;

E от числа компонентов в составе твердой фазы.

216 Движущей силой процесса фазового пре­вращения служит (рис.):

А направление подводимого q, Вт/м², и отводи­мого q', Вт/м², тепловых потоков в процессе;

В величина соотношения подводимого q, Вт/м², и отводи­мого q', Вт/м², тепловых потоков в процессе;

С разность между плотностями подводимого и отводимого теп­ловых потоков;

D постоянная величина отводи­мого q', Вт/м², теплового потока в процессе;

E равенство подводимого q, Вт/м², и отводи­мого q', Вт/м², потоков в процессе.

217 Количественную оценку направления и скорости движе­ния границы раздела фаз выполняют на основании закона сохранения энергии на границе раздела фаз (условие Стефана): где ρ – плотность твердой фазы, кг/м³; L – теплота фазового превращения, Дж/кг; а разность () имеет смысл (рис.):

A коэффициента пропорциональности в уравнении теплопередачи;

B теплового потока в условиях нестационарной теплопроводности;

C теплового потока в условиях стационарной теплопроводности;

D плотности результирующего теплового потока на границе раздела фаз;

E термического сопротивления в условиях теплоотдачи через плоскую стенку.

218 Когда в уравнении плотность результирующего теплового потока () на границе раздела фаз положительна, то ве­личина

имеет (рис.):

A положительный знак, направление век­тора скорости перемещения фронта совпадает с принятым на­правлением оси x, т. е. имеет место затвердевание расплава с уменьшением объема жидкой фазы;

B отрица­тельный знак, направление вектора скорости оказывается противопо­ложным направлению оси х, протекает процесс плавления, сопровождающийся сокращением объема твердой фазы и увеличением объема расплава;

C значение коэффициента пропорциональности в уравнении теплопередачи;

D значение теплового потока в условиях нестационарной теплопроводности;

E значение теплового потока в условиях стационарной теплопроводности.

219 Когда в уравнении плотность результирующего теплового потока () на границе раздела фаз отрицательна, величина имеет (рис.):

A нулевое значение, отсутствует фазовое превращение;

B значение коэффициента пропорциональности в уравнении теплопередачи;

C значение теплового потока в условиях нестационарной теплопроводности;

D отрица­тельный знак, направление вектора скорости оказывается противопо­ложным направлению оси х, протекает процесс плавления, сопровождающийся сокращением объема твердой фазы и увеличением объема расплава;

E значение теплового потока в условиях стационарной теплопроводности.

220 Когда в уравнении плотность результирующего теплового потока () на границе раздела фаз равна нулю, то имеет место (рис.):

A теплопередача через плоскую стенку;

B отсутствие фазового превращения;

C нестационарная теплопроводность;

D стационарная теплопроводность;

E конвективный теплообмен.

221 При нагреве термически тонкого тела после достижения его поверхностью температуры фазового превращения T_ПР начинается плавление твердого тела, равномерно прогретого до температуры T_ПР. Тогда плотность теплового потока q', отводимо­го от границы раздела фаз, равна нулю, и все тепло q, подводимое к этой границе (рис.):

A затрачивается только на плавление, скорость ко­торого является максимально возможной и постоянной;

B остается постоянной величиной в течение всего процесса;

C превращается в механическую работу;

D затрачивается на механическую работу и рассеяние в окружающую среду;

E создает термические напряжения в твердой фазе.

222 Плавлению всегда предшествует нагрев твердого тела вплоть до достижения его поверхностью температуры фазового превращения T_ПР. Если нагрев протекал в термичес­ки массивном теле, то скорость его плавления (рис.):

A остается постоянной величиной в течение всего процесса;

B имеет нулевое значение;

C создает термические напряжения в твердой фазе;

D будет тем ниже, чем больше градиент температуры в твердом остатке у границы раздела фаз;

E зависит от значения плотности твердой фазы.

223 Поведение образу­ющейся жидкой фазы оказывает влияние на скорость плавления. Образу­ющаяся при плавлении жидкая фаза может накапливаться на по­верхности твердого остатка, например, на слое шихты, лежащей на поду плавильной печи. Тепло передается к фронту плавления через слой жидкой фазы посредством молекулярной теплопроводности. Обязательным условием протекания процесса плавления под слоем расплава является:

A зависимость плотности расплава от температуры;

B перегрев жидкой фазы, обеспечивающий некоторый температурный напор и, следовательно, тепловой по­ток к фронту фазового превращения;

C определенный уровень давления газовой среды в плавильной печи на уровне пода;

D перепад давления воздушной среды по высоте печи;

E наличие разрежения в основании дымовой трубы.

224 Поведение образу­ющейся жидкой фазы оказывает влияние на скорость плавления. Если образу­ющаяся при плавлении жидкая фаза быстро стекает с по­верхности твердого остатка (например, с плавящегося торца расходуемого электрода), то скорость плавления с удалением расплава, в сравнении с накоплением жидкой фазы на поверхности плавящегося тела, будет:

A выше, поскольку тепло не расходуется на перегрев образующегося расплава, а поступает непосредственно к фронту плавления;

B аналогичная, определяется зависимостью плотности расплава от температуры;

C ниже, зависит от значения давления газовой среды в плавильной печи на уровне пода;

D определяться перепадом давления воздушной среды по высоте печи;

E аналогичная, обеспечивается наличием разрежения в основании дымовой трубы.

225 Период нагрева твердого тела, которое плавится погружением его в расплав, например, кусков лигатур, ферросплавов и раскислителей в жидкую сталь, отличается от стандартной технологии нагрева тела перед плавлением тем, что:

A на поверхности тела (с комнатной начальной температурой), погружаемого в перегретый до температуры Т _P расплав, появляется слой оксида, который затем растворяется;

B на поверхности тела (с комнатной начальной температурой), погружаемого в перегретый до температуры Т _P расплав, появляется слой шлама, который затем всплывает на поверхность расплава;

C на поверхности тела (с комнатной начальной температурой), погружаемого в перегретый до температуры Т _P расплав, происходит травление поверхности тела до зернистой структуры;

D на поверхности тела (с комнатной начальной температурой), погружаемого в перегретый до температуры Т _P расплав, образуется паровоздушная оболочка;

E на поверхности тела (с комнатной начальной температурой), погружаемого в перегретый до температуры Т _P расплав, появляется слой затвердевшего расплава, ча­сто именуемый «корочкой» или «гарнисажем», из-за возникшего большого градиента температур.

226 Конечная температура поверхности металла, при которой он в соответствии с требова­ниями технологии может быть выдан из печи, называется:

A температурой насыщения;

B абсолютной температурой;

C температурой нагрева;

D температурой инверсии;

E температурой кипения.

227 Какое явление лимитирует максимальную температуру нагрева металла?

A испарение;

B сублимация;

C кристаллизация;

D пережог;

E насыщение.

228 При термической обработке металла температура нагрева зависит:

A от шероховатости поверхности;

B от геометрии поверхности;

C от точки замера температуры;

D от шкалы измерения температуры;

E толь­ко от вида термообработки и ее режима, обусловленных строением и структурой сплава.

229 Равномерность нагрева определяется:

A системой точек замера температуры;

B величиной разности тем­ператур между поверхностью и центром заготовки при выдаче ее из печи ;

C шкалой измерения температуры;

D частотой замеров температуры;

E абсолютной ошибкой измерения температуры.

230 Во всех случаях перепад температур по толщине заготовки в конце ее нагрева перед прокаткой или ковкой не должен превы­шать, независимо от толщины изделия:

A 100 К;

B 150К;

C 5К;

D 50 К;

E 200К.

231 При нагреве крупных слитков перепад температур по толщине допускается:

A ∆Т_кон ≤ 110 К;

B ∆Т_кон ≤ 150 К;

C ∆Т_кон = 45 К;

D ∆Т_кон ≤ 100 К;

E ∆Т_кон >100 К.

232 Обеспечение равномерности температуры по поверхности на­греваемого металла достигается:

A посредством правильного расположения заготовки в печи для нагрева;

B гарантированным перепадом температуры между температурой заготовки и температурой печи в момент загрузки;

C определенным уровнем разрежения в печи в момент загрузки заготовки;

D посредством правильного выбора печи для нагрева определенного типа заготовок или изделий;

E выдержкой определенного уровня разрежения в печи в течение всего процесса нагрева заготовки.

233 Теплофизическими характеристиками нагреваемого металла: коэффициентом теплопро­водности λ, удельной теплоемкостью с, и плотностью ρ (кг/м³), во многом определяется:

A объем нагреваемой заготовки;

B коэффициент кинематической вязкости нагреваемого металла;

C критерий Рейнольдса;

D перенос тепла внутри нагреваемого металла;

E параметры состояния нагреваемой заготовки.

234 При нагреве металла в большинстве случаев подвод тепла производится к поверхности слитков и заготовок, и их наружная температура выше температуры внутренних слоев. В результате термического расширения разных частей твердого тела на разную величину возникают напряжения, получившие название:

A напряжения сопротивления;

B напряжения текучести;

C напряжения упругости;

D напряжения термические (также температурные);

E напряжения растяжения.

235 Поверхность металла, находя­щаяся при высокой температуре, вступает во взаимодействие с окружающей средой (т.е. с продуктами сгорания или с воздухом), в результате:

A на ней образуется окалина;

B на ней образуется гарнисаж;

C на ней образуется слой оксидов, происходит обедне­ние поверхности элементами (например, поверхностное обе­зуглероживание);

D происходит теплообмен;

E на ней образуется смесь жидкой и твердой фаз.

236 Скорость нагрева металла ограничивается условиями протекания процессов, сопровождающих нагрев металла в печах, например появлением растягивающих напряжений. Эти напряжения учитывают при расчете допустимой разности температур . Для равномерно и симметрично обогреваемой бесконечной пластины для случая регулярного режима II рода допустимая разность температур равна:

A ;

B ;

C ;

D .

E .

237 Процессы окисления сплава в целом и его отдельных приме­сей рассматриваются совместно. Например, по опыт­ным данным, при нагреве стали до температуры 1100 °С и выше в обычной печной атмосфере окисление протекает быстрее, чем обезуглероживание поверхности, и образующаяся окалина:

A усложняет управление тепловым режимом печи;

B играет роль защитного слоя, предупреждающего обезуглероживание;

C снижает точность измерения темпе­ратуры поверхности металла;

D увеличивает продолжитель­ность нагрева в печи;

E вызывает пониже­ние твердости и предела прочности.

238 Окисление слитков и заготовок при нагреве в печах – явле­ние крайне нежелательное. Образо­вавшийся на поверхности слитка или заготовки слой оксидов имеет меньшую по отношению к металлу теплопроводность, что:

A играет роль защитного слоя, предупреждающего обезуглероживание;

B снижает точность измерения темпе­ратуры поверхности металла;

C вызывает пониже­ние твердости и предела прочности;

D увеличивает продолжитель­ность нагрева в печах;

E усложняет управление тепловым режимом печи.

230 Наличие в сплаве некоторых легирующих элементов (например, для стали Сr, Ni, Аl, Si и др.) может обеспечить:

A термическое расширение разных частей твердого тела на разную величину;

B образование тон­кой и плотной, хорошо прилегающей пленки оксидов, надежно предупреждающей последующее окисление;

C пониже­ние твердости и предела прочности;

D снижение точности измерения темпе­ратуры поверхности металла;

E определенный вид термообработки и ее режим, обусловленные строением и структурой сплава.

240 Наиболее полная защита поверхности слитков, заготовок и дета­лей от вредного вли­яния окисления и обезуглероживания металла при нагреве достигается в печах, где исключается воздействие на нее окис­ляющих и обезуглероживающих газов. К числу таких печей отно­сятся:

A шахтные печи;

B плавильные пламенные;

C печи для обжига;

D соляные и металлические ванны, а также печи, где нагрев ведется в контролируемой атмосфере;

E установки для зонной плавки.

241 Под режимом нагрева подразумевают:

A диапазон температур между начальной температурой и допускаемой;

B закон изменения температуры поверхности и наиболее «холодной» точки нагревае­мого тела, а также среды во времени;

C изменение плотности металла в зависимости от температуры нагрева;

D соотношение параметров состояния в процессе нагрева;

E закон изменения давления в печи по высоте печи.

Дата добавления: 2015-08-28