作业帮【高中物理竞赛·热学】3道题部分不懂,
来源：学生作业帮 编辑：拍题作业网作业帮 分类：物理作业 时间：2024/04/24 23:12:31
【高中物理竞赛·热学】3道题部分不懂,
1、如图
（各量已给出）,求热流稳定时通过这一复合板的热量迁移率.
why H1=H2?
------------------------
2、已知地球、太阳半径Re、Rs及两者间距d,若二者均视作黑体,估算太阳表面温度.
1、思路?
2、解题过程中出现的πRe^2/πd^2是咋来的?干啥用的?
-------------------
3、如图
,在一两端开口德毛细管中滴一滴水后竖直放置,若水滴在毛细管中分别形成2、4、2.98cm水柱,而毛细管内（直）径d=1mm,问3种情况下水柱下液面向液体内部凹or凸?（毛细管完全润湿水,已知水的σ）
1、whyPd=Pa?
2、Pd-Pc=ρgh-2σ/r=ρgh-4σ/d,
why r=d/2?why Pd-Pc不等于2σ/r?"ρgh-"哪来的?
1、如图
（各量已给出）,求热流稳定时通过这一复合板的热量迁移率.
why H1=H2?
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2、已知地球、太阳半径Re、Rs及两者间距d,若二者均视作黑体,估算太阳表面温度.
1、思路?
2、解题过程中出现的πRe^2/πd^2是咋来的?干啥用的?
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3、如图
,在一两端开口德毛细管中滴一滴水后竖直放置,若水滴在毛细管中分别形成2、4、2.98cm水柱,而毛细管内（直）径d=1mm,问3种情况下水柱下液面向液体内部凹or凸?（毛细管完全润湿水,已知水的σ）
1、whyPd=Pa?
2、Pd-Pc=ρgh-2σ/r=ρgh-4σ/d,
why r=d/2?why Pd-Pc不等于2σ/r?"ρgh-"哪来的?
①H1=ΔQ1/Δt ,H2=ΔQ2/Δt ,在一段时间Δt内,由于热流稳定,故k1 k2温度稳恒,即k1 k2 内能不变,由能量守恒定律有ΔQ1=ΔQ2 ,因此H1=H2 (做个类比,热流像电流,热量像电荷量,热量迁移率像电流强度,温度差像电势差,稳定状态下能量守恒定律像电荷守恒定律,热量迁移率H相等像电流强度I相等)
结果两板间的温度T=（k1L2T1+k2L1T2）/(k1L2+k2L1)
热量迁移率H=－k1k2S（T2－T1）/(k1L2＋k2L1)
负号表示从高温到低温进行热传导
②思路：地球表面温度基本稳定,故地球对外的热辐射等于吸收的太阳辐射.
公式：黑体单位表面积辐射功率为P=σT^4
地球对外辐射总功率为Pe=σTe^4×4πRe^2
太阳对外辐射总功率为Ps=σTs^4×4πRs^2
太阳辐射在地球所在球面上单位面积辐射功率为Ps÷4πd^2
地球接受太阳辐射的面积为πRe^2
故有Pe=Ps÷4πd^2×πRe^2
③A处与D处均与大气相通,Pa=Pd=大气压
液体表面性质 附加压强公式ΔΡ=2σ/R
R表示液面曲率半径（对球面即是半径）
在毛细现象中 附加压强公式ΔΡ=2σcosθ/r
θ表示液面与管壁接触处的夹角,r表示管孔半径,因为R=r/cosθ
所以r=d/2就显而易见了,你的答案中似乎把θ理想化为0,当然这没有错,因为毛细现象越明显,θ越小；完全湿润,则θ=0,液面相当一个半球面,有R=r=d/2；反之,假如毛细现象不存在,完全不湿润,则有θ=π/2
然而受力分析,可知液体表面张力合力向上,与重力平衡.故应该是AB处完全湿润,θ=0；CD处不完全湿润,凹凸需要数据来判断,h很小时液柱趋于一层膜CD是上凹的,h较大时液柱重量太大CD是下凸的,对CD有θ≠0.因此不能用CD的附加压强直接判断.
完整的正确解法：
Pa=Pd（已说明）
Pc=ρgh＋Pb(帕斯卡定律)
Pa－Pb=ΔΡ=2σ/r=4σ/d（上液面的平衡条件）
联立得
Pc－Pd=ρgh－4σ/d
这与你的答案正负号相反,应该是你的答案错了,可以这样简单检验：h较大时Pc>Pd,CD液面下凸；h较小时,Pc
结果两板间的温度T=（k1L2T1+k2L1T2）/(k1L2+k2L1)
热量迁移率H=－k1k2S（T2－T1）/(k1L2＋k2L1)
负号表示从高温到低温进行热传导
②思路：地球表面温度基本稳定,故地球对外的热辐射等于吸收的太阳辐射.
公式：黑体单位表面积辐射功率为P=σT^4
地球对外辐射总功率为Pe=σTe^4×4πRe^2
太阳对外辐射总功率为Ps=σTs^4×4πRs^2
太阳辐射在地球所在球面上单位面积辐射功率为Ps÷4πd^2
地球接受太阳辐射的面积为πRe^2
故有Pe=Ps÷4πd^2×πRe^2
③A处与D处均与大气相通,Pa=Pd=大气压
液体表面性质 附加压强公式ΔΡ=2σ/R
R表示液面曲率半径（对球面即是半径）
在毛细现象中 附加压强公式ΔΡ=2σcosθ/r
θ表示液面与管壁接触处的夹角,r表示管孔半径,因为R=r/cosθ
所以r=d/2就显而易见了,你的答案中似乎把θ理想化为0,当然这没有错,因为毛细现象越明显,θ越小；完全湿润,则θ=0,液面相当一个半球面,有R=r=d/2；反之,假如毛细现象不存在,完全不湿润,则有θ=π/2
然而受力分析,可知液体表面张力合力向上,与重力平衡.故应该是AB处完全湿润,θ=0；CD处不完全湿润,凹凸需要数据来判断,h很小时液柱趋于一层膜CD是上凹的,h较大时液柱重量太大CD是下凸的,对CD有θ≠0.因此不能用CD的附加压强直接判断.
完整的正确解法：
Pa=Pd（已说明）
Pc=ρgh＋Pb(帕斯卡定律)
Pa－Pb=ΔΡ=2σ/r=4σ/d（上液面的平衡条件）
联立得
Pc－Pd=ρgh－4σ/d
这与你的答案正负号相反,应该是你的答案错了,可以这样简单检验：h较大时Pc>Pd,CD液面下凸；h较小时,Pc