初中热学 · 工程拓展 · 热阻与设计取舍
保温更厚,收益一直一样大吗?
总围护60m²,墙窗并联,室内集总热容3MJ/K。给墙加保温,再看看热量从窗户跑掉多少。
房子的热账本:问题从哪里来?
建筑保温把热学变为材料、窗墙比例与使用条件的取舍。本站比较简化围护结构,不计算湿迁移、通风或法规节能认证。
读一段背景,带着问题动手
从观察到解释
把证据带回纸上
展开关系与推导
墙热阻0.17+d/k,UA=Aw/Rw+Uglass Aglass;C dT/dt=−UA(T−Tout)。窗支路仍在,增加墙保温收益逐渐受限。
固定哪些量?改变哪个量?列出两组数值,写出关系,再说明一个不能套用的条件。实验支持猜想,一般证明需要理由。
先预测,再用证据解释
把这次发现,留给下次的自己
墙越厚,继续加厚的收益还一样吗?
换个条件,再试一次
墙再厚,大窗的热损失会自动消失吗?
看哪里?
旋转查看装置连接与相对位置。用装置旁滑块改变条件,二维、三维和读数来自同一状态;尺寸为示意。
仅此浏览器保存最近两组,第三组替换最早一组。条件、预测和解释一起保存;文字不自动判分。与原实验的临时记录分别保存。
尚未保存。启用交互后可以记录;请勿在这里填写个人身份信息。
先修与两种探索深度
先认识热阻与设计取舍涉及的量与单位:保温厚度(m)、窗面积(m²)、窗传热系数(W/(m²K))、初始室温(°C)、室外温度(°C)、无供暖时间(h)。初中热学 · 工程拓展为内容层次提示,未核对具体教材。
先看现象:给墙加保温,再看看热量从窗户跑掉多少。
再做定量:保持其他条件,比较保温厚度与总传热系数UA(W/K),再对照下方关系。
模型、来源与核验边界
墙热阻0.17+d/k,UA=Aw/Rw+Uglass Aglass;C dT/dt=−UA(T−Tout)。窗支路仍在,增加墙保温收益逐渐受限。
对照核验提示:薄保温:厚度3 cm;厚保温:厚度20 cm,窗不变。按这些题设自己操作并比较总传热系数UA,不把参考情景当个人完成。
适用范围:总围护60m²,保温导热率0.04W/(m·K),表面热阻0.17m²K/W,室内热容3MJ/K。忽略太阳、通风、湿迁移和热桥;无供暖自由冷却,不是建筑节能认证。 保温层、窗和温差改变热流与冷却时间,不表示房屋几何变形。
OpenStax · Mechanisms of Heat Transfer(延伸阅读;链接和公式适用性尚需逐项外部复核) ↗
本页为模型探索,未认证具体教材章节;真实学生和教师反馈尚待推广后收集。