题目
单选 一条在锅炉房与热用户之间的暴露于空气中的供热管道,沿途保温状况不变。出口温度为95℃,距离锅炉房0.5km处水温降为93℃,则距离2km处水温为()A. 等于87℃B. 高于87℃C. 低于87℃D. 高于91℃
单选 一条在锅炉房与热用户之间的暴露于空气中的供热管道,沿途保温状况不变。出口温度为95℃,距离锅炉房0.5km处水温降为93℃,则距离2km处水温为()
A. 等于87℃
B. 高于87℃
C. 低于87℃
D. 高于91℃
题目解答
答案
B. 高于87℃
解析
本题考查的是热传递过程中温度变化与距离的关系,解题的关键在于理解热损失与温度降之间的动态变化。
1. 分析热损失与温度降的关系
在供热管道中,热量会向周围环境散失,热损失的大小与管道和周围环境的温差有关。温差越大,热损失就越大,单位距离的温度降也就越大。
2. 计算前 0.5km 的温度降
已知出口温度为$95^{\circ}C$,距离锅炉房$0.5km$处水温降为$93^{\circ}C$,那么前$0.5km$的温度降$\Delta T_1$为:
$\Delta T_1=95 - 93 = 2^{\circ}C$
3. 分析后续距离的温度降情况
随着管道距离锅炉房越来越远,水温逐渐降低,管道与周围环境的温差也会逐渐减小。根据热传递原理,温差减小会导致热损失减小,所以单位距离的温度降也会减小。
4. 假设后续温度降不变计算 2km 处水温
如果后续每$0.5km$的温度降都和前$0.5km$一样,都是$2^{\circ}C$,那么从$0.5km$处到$2km$处(距离为$2 - 0.5 = 1.5km$),温度降$\Delta T_{假设}$为:
$\Delta T_{假设}=\frac{1.5}{0.5}\times2 = 6^{\circ}C$
此时$2km$处的水温$T_{假设}$为:
$T_{假设}=93 - 6 = 87^{\circ}C$
5. 考虑实际情况得出结论
但实际上,由于后续温差减小,热损失减小,单位距离的温度降会小于$2^{\circ}C$,所以$2km$处的实际水温会高于$87^{\circ}C$。