计算题 直径为12cm、长度为12cm的铝圆柱体，开始时被加热到200℃，然后浸入装有温度为90℃液体的大槽中。由于槽中液体不断更换，槽中液体温度可保持不变。已测得柱体表面与液体之间的对流传热系数h=570W/（m⋅K），物体的平均热扩散系数和热导率分别为α=9.45×10^-5m²/s和k=208W/（m⋅K）。试求经历1min后柱体中心的温度。

问答题有一厚度为0.45m的铝板，其初始温度均匀，为500K。突然将该铝板暴露在340K的介质中进行冷却，铝板表面与周围环境之间的对流传热系数为455W （m2·K）。试求铝板中心面温度降至470K时所需的时间。已知铝板的平均热扩散系数α=0.340m2 h，热导率数k=208W （m·K）。

问答题将厚度为0.3m的平砖墙作为炉子一侧的衬里，衬里的初始温度为30℃。墙外侧面绝热。由于炉内有燃料燃烧，炉内侧面的温度突然升至600℃，并维持此温度不变。试计算炉外侧绝热面升至100℃时所需的时间。已知砖的平均热导率k=1.125W （mK），热扩散系数α=5.2×10-7m2 s。

问答题有一根很长的钢棒，其初始温度各处均匀，为600℃，除垂直于轴向的两个端面外其余表面均绝热。现骤然将钢棒一个端面的温度降至300℃，并维持此温度不变。已知钢棒的平均热扩散系数α=1.47×10-5m2 s，热导率k=54W （m·K）。（1）试计算距降温表面50mm处，温度降至400℃时所需的时间；（2）计算出在上述时间内通过单位降温面的传热量。

问答题某地区土壤的温度原为4℃，寒潮来临时会使土壤表面的温度突然降至10℃，并假定维持此温度不变，试求土壤表面1m深处降至0℃时所经历的时间，并求每平方米土壤表面导出的热量。已知土壤的热导率和热扩散系数分别为k=0.5W （m·K），α=1.36×10-7m2 s。

问答题一半无限大固体x=0~∞，其初始温度为T。在时刻θ=0，通过x=0的表面有一热通量q0（输入），并保持此通量不变。设有关的物性为常数。（1）试从直角坐标系的能量方程式（6-26a）出发，简化为此种情况下的特殊形式，并写出简化过程的依据；（2）将上述方程两侧对x求导，从而得到以热通量q表示的方程，并写出相应的定解条件；（3）求解该方程，获得温度分布的表达式。