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热阻
当物体或物体的不同部分之间存在温度差时,就会发生热传递。传导是热传递的一种方式,物体对热量的传导有阻碍作用,称为热阻,用R表示。物体的热阻与物体在热传导方向上的长度l成正比、与横截面积S成反比,还与物体的材料有关,关系式为R=,式中λ称为材料的导热系数,不同材料的导热系数一般不同。房屋的墙壁为了保温,往往使用导热系数较小的材料。如果墙壁一侧是高温环境,温度始终为t1;另一侧是低温环境,温度始终为t2,墙壁中形成稳定的热量流动,则单位时间内从高温环境传导到低温环境的热量Q与墙壁两侧的温度差成正比,与墙壁的热阻成反比。
(1)热量传导过程和电流相似,温度差相当于电路中________
A.电流B.电压C.电阻D.电功率
(2)铜汤勺放在热汤中,把手很快就会烫手,而塑料把手的汤勺不会烫手。由此可知铜和塑料的导热系数大小:λ铜________λ塑料(填“>”“<”或“=”)。
(3)如图甲所示,热量在墙壁中传导,虚线标出的墙壁正中间处的温度为________。
(4)如图乙所示,热量在墙壁中传导,在传导方向上的长度为L1,横截面积为S,导热系数为λ1;在墙壁一侧紧贴一层保温层,保温层与墙壁面积相同,在热传导方向上的长度为L2,导热系数为λ2,则单位时间内从高温环境传导到低温环境的热量Q=________。
(1)B;(2)>;(3);(4)。
【解析】(1)热传递的条件是温度差,电压是形成电流的原因,热量传导过程和电流相似,温度差相当于电路中电压,故B正确;
(2)铜汤勺放在热汤中,把手很快就会烫手,而塑料把手的汤勺不会烫手,说明塑料的传热性能差,根据题意知:导热系数越小,热阻越大,导热能力越差,所以铜导热系数大于塑料的导热系数,即λ铜>λ塑料;
(3)墙壁中形成稳定的热量流动,相同时间内,温度的减少相同,所以墙壁正中间处的温度为:;
(4)根据“单位时间内从高温环境传导到低温环境的热量Q与墙壁两侧的温度差成正比,与墙壁的热阻成反比”知
单位时间内从高温环境传导到低温环境的热量Q=。