三层玻璃问题 问题重述 位于北方寒冷地区的建筑物里，通常把单层玻璃窗改建成中间制造 成真空的双层玻璃窗，这样可以有效地阻止热量向室外的扩散带来的损 失，问题是当建筑物室内外的热传递处于一个热力学平衡状态时，双层 玻璃窗究竟能比单层玻璃窗阻止多少热量的损失？ 两层玻璃窗之间的 距离控制在多少为好？为什么双层玻璃的功效大于同样多材料制成的单 层玻璃？ 在此基础之上，讨论三层玻璃如何。 符号说明，图中有。 问题求解 运用物理学中的热传导方程模型遵从的物理定律 :厚度为 d的均匀 介质，两侧温度差为 ΔT，则单位时间由温度高的一侧向温度低的一侧通 过单位面积的热量 Q ，与ΔT成正比，与 d 成反比，即 1.单层玻璃的热量流失： 对于厚度为 2d的单层玻璃窗户 ,容易写出其热量流失为 : 2.三层玻璃的热量流失： 可得出，损失的热量为： =
. ;. 三层玻璃窗的功效 【问题的提出 】近年来北方城镇建筑物的窗户有些是三层的， 即窗户 上装三层玻璃，且中间留有一定空隙。他与两层玻璃窗相比，其保温 效果如何呢 ？本文通过模型来描述热量通过窗户的传导过程，并将 三层玻璃窗与两层玻璃窗的热量传导进行对比， 对三层玻璃窗能减少 多少热量损失给出定量分析结果。 【关键字】三层玻璃窗 量损失 【模型假设】 1、热量的传递过程只有传导，没有对流，即假定窗户的密封性能很 好，三层玻璃之间的空气是不流动的。 2、室内温度与室外温度保持不变，热传导过程已处于稳定状态，即 沿热传导方向，单位时间通过单位面积的热量是常数。 3、室内温度 1T 和室外温度 2T 保持不变，热传导过程已处于稳定状态。 即沿热传导方向，单位时间通过单位面积的热量是常数。 【符号说明】 1Q 单位时间单位面积双层玻璃窗传导的热量 2Q 单位时间单位面积三层玻璃窗传导的热量
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