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西方经济学课后习题答案-第十三章

西方经济学课后习题答案-第十三章

西方经济学课后习题答案-第十三章第十三章失业、通货膨胀和经济周期1.西方经济学是如何解释失业的?失业的影响表现在哪些方面?【参考答案】西方经济学家对失业的原因做出了不同的解释。

主要有:(1)古典经济学失业理论以“萨伊定律”为核心,认为供给能够创造需求,不会出现生产过剩,且每一个商品生产者都是理性的,都会尽力扩大生产、销售,这样社会的生产、销售就能达到最高水平,从而实现充分就业。

(2)凯恩斯提出了“非自愿失业”理论,认为有效需求是由消费需求与投资需求构成的,它是决定社会总就业量的关键性因素。

当“有效需求”不足时充分就业就无法实现。

凯恩斯提出边际消费倾向递减、资本边际效率递减和流动性偏好三个基本心理规律,使得经济中消费需求和投资需求不足,从而导致非自愿失业。

(3)新凯恩斯主义经济学以不完全竞争和不完全信息为前提,通过论证工资和价格黏性进而解释非自愿失业存在的原因,认为工资在短期内具有黏性,失业率并不会随劳动需求的变动做出充分调整。

对存在工资黏性的解释主要有劳动工资合同论、隐含合同论、“局内人-局外人”理论和效率工资理论。

(4)现代货币主义的失业理论可以简单归结为“自然失业率”假说,其否认菲利普斯曲线,认为,如果政府用增加货币量来刺激就业,而雇员没有预见到实际收入下降时,就愿意增加劳动供给。

但从长期看,不仅失业没有减少反而物价会持续上涨。

失业对经济和社会的影响主要有:一是给个人和家庭带来物质和精神的负面影响;二是影响社会稳定;三是增加经济运行成本,带来产出损失以及影响社会经济的信心从而加重整个经济的不景气,对经济运行产生不利影响。

2.新凯恩斯主义经济学是如何解释工资黏性的?【参考答案】西方经济学对于工资黏性的原因主要有以下解释:(1)劳动工资合同论。

在一些行业中,由于工会的力量,往往可能签订较有利于雇员的工资合同。

这些合同通常附加工资随生活费上涨而增加,而当经济衰退时工资率并不随之削减的条款。

(2)隐含合同论。

大学物理第十三章(热力学基础)部分习题及答案

大学物理第十三章(热力学基础)部分习题及答案

第十三章热力学基础一、简答题:1、什么是准静态过程?答案:一热力学系统开始时处于某一平衡态,经过一系列状态变化后到达另一平衡态,若中间过程进行是无限缓慢的,每一个中间态都可近似看作是平衡态,那么系统的这个状态变化的过程称为准静态过程。

2、什么是可逆过程与不可逆过程答案:可逆过程:在系统状态变化过程中,如果逆过程能重复正过程的每一状态,而且不引起其它变化;不可逆过程:在系统状态变化过程中,如果逆过程能不重复正过程的每一状态,或者重复正过程时必然引起其它变化。

3、一系统能否吸收热量,仅使其内能变化? 一系统能否吸收热量,而不使其内能变化?答:可以吸热仅使其内能变化,只要不对外做功。

比如加热固体,吸收的热量全部转换为内能升高温度;4、简述热力学第二定律的两种表述。

答案:开尔文表述:不可能制成一种循环工作的热机,它只从单一热源吸收热量,并使其全部变为有用功而不引起其他变化。

克劳修斯表述:热量不可能自动地由低温物体传向高温物体而不引起其他变化。

5、什么是熵增加原理?答:一切不可逆绝热过程中的熵总是增加的,可逆绝热过程中的熵是不变的。

把这两种情况合并在一起就得到一个利用熵来判别过程是可逆还是不可逆的判据——熵增加原理。

6、什么是卡诺循环? 简述卡诺定理?答案:卡诺循环有4个准静态过程组成,其中两个是等温线,两个是绝热线。

卡诺提出在稳度为T1的热源和稳度为T2的热源之间工作的机器,遵守两条一下结论:(1)在相同的高温热源和低温热源之间工作的任意工作物质的可逆机,都具有相同的效率。

(2)工作在相同的高温热源和低温热源之间的一切不可逆机的效率都不可能大于可逆机的效率。

7、可逆过程必须同时满足哪些条件?答:系统的状态变化是无限缓慢进行的准静态过程,而且在过程进行中没有能量耗散效应。

二、选择题1、对于理想气体的内能,下列说法中正确的是( B ):( A ) 理想气体的内能可以直接测量的。

(B) 理想气体处于一定的状态,就有一定的内能。

《编译原理》第十三章习题答案

《编译原理》第十三章习题答案
问题 5: 编译程序的实现应考虑的问题有那些?
答案: 编译程序的实现 应考虑:开发周期、目标程序的效率、可移植性、可调试性、可维护
性、可扩充性等。
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3
C2,然后分 3 步实现。
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问题 3: 什么叫做软件移植?
答案: 通常把某个机器(称为宿主机)上已有的软件移植到另一台机器(称为目标机)
问题 4: 什么叫做交叉编译?
答案: 交叉编译是指把一个源语言在宿主机上经过编译产生目标机的汇编语言或机器语言。
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《编译原理》课后习题答案第十三章
附加题
问题 1: 如何用 T 型图 表示一个编译程序的实现?
答案: 用 T 型图 表示编译程序的实现
问题 2: 如何用自展方式在 PC 机上实现 C 语言的编译程序?请用 T 型图 表示。
答案: 用自展方式在 PC 机上实现 C 语言的编译程序,首先把 C 划分成真包含的子集 C1 和
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《编译原理》课后习题答案第十三章
第 13 章 编译程序的构造
第1题 构造一个编译程序有哪些途径?
答案:
编译程序的实现途径可有: (1)手工构造:用机器语言、汇编语言或高级程序设计语言书写。 (2)自动构造工具:Lex,Yacc。 Lex ,Yacc 分别是词法和语法分析器的生成器。 (3)移植方式:目标程序用中间语言。 (4)自展方式:用 T 型图表示。

大学物理第十三章课后答案

大学物理第十三章课后答案

习题十三13-1 衍射的本质是什么?衍射和干涉有什么联系和区别 ?答:波的衍射现象是波在传播过程中经过障碍物边缘或孔隙时所发生的展衍现象• 其实质是 由被障碍物或孔隙的边缘限制的波阵面上各点发出的无数子波相互叠加而产生. 而干涉则是 由同频率、同方向及位相差恒定的两列波的叠加形成.13-2 在夫琅禾费单缝衍射实验中,如果把单缝沿透镜光轴方向平移时,衍射图样是否会 跟着移动?若把单缝沿垂直于光轴方向平移时,衍射图样是否会跟着移动 ?答:把单缝沿透镜光轴方向平移时, 衍射图样不会跟着移动. 单缝沿垂直于光轴方向平移时, 衍射图样不会跟着移动.13-3 什么叫半波带?单缝衍射中怎样划分半波带 ?对应于单缝衍射第 3级明条纹和第4级暗条纹,单缝处波面各可分成几个半波带?λ答:半波带由单缝 A 、B 首尾两点向'方向发出的衍射线的光程差用2来划分•对应于第3级明纹和第4级暗纹,单缝处波面可分成 7个和8个半波带. a Sin =(2k • 1) “ =(2 3 ■ 1) “ =7∙.∙由 22 2a Sin -4 ' - 8—213-4 在单缝衍射中,为什么衍射角 ,愈大(级数愈大)的那些明条纹的亮度愈小 ? 答:因为衍射角「愈大则asin「值愈大,分成的半波带数愈多,每个半波带透过的光通量 就愈小,而明条纹的亮度是由一个半波带的光能量决定的,所以亮度减小.13-5 若把单缝衍射实验装置全部浸入水中时,衍射图样将发生怎样的变化?如果此时用公mλasin =(2k 1) (k =1,2,)式 2来测定光的波长,问测出的波长是光在空气中的还是在水中的波长?k ■解:当全部装置浸入水中时,由于水中波长变短,对应asin 「= k ∙ = n ,而空气中为asi n「= k ∙,∙. Si n 「=n Sin ",即「=n :,水中同级衍射角变小,条纹变密.λ如用asin(2k ■ I)2 (k=1,2,…)来测光的波长,则应是光在水中的波长.(因asin‘ 只代表光在水中的波程差)•13-6 在单缝夫琅禾费衍射中,改变下列条件,衍射条纹有何变化 ?(1)缝宽变窄;(2)入射光波长变长;(3)入射平行光由正入射变为斜入射. 解:(1)缝宽变窄,由asin ' =k'知,衍射角「变大,条纹变稀;(2) ,变大,保持a, k不变,则衍射角 「亦变大,条纹变稀; (3) 由正入射变为斜入射时, 因正入射时asin即=k ∙;斜入射时,a(Sin「-Sin^)^k-,保持a ,'不变,则应有 ^ k或k二::k •即原来的k 级条纹现为k级.13-7 单缝衍射暗条纹条件与双缝干涉明条纹的条件在形式上类似,两者是否矛盾 ?怎样说明?λ答:不矛盾•单缝衍射暗纹条件为.asin=k' =2k 2 ,是用半波带法分析(子波叠加问 题)•相邻两半波带上对应点向'方向发出的光波在屏上会聚点一一相消, 而半波带为偶数,故形成暗纹;而双缝干涉明纹条件为dsin a ,描述的是两路相干波叠加问题,其波程差为波长的整数倍,相干加强为明纹.13-8 光栅衍射与单缝衍射有何区别 ?为何光栅衍射的明条纹特别明亮而暗区很宽 ?答:光栅衍射是多光束干涉和单缝衍射的总效果. 其明条纹主要取决于多光束干涉.光强与缝数N 2成正比,所以明纹很亮;又因为在相邻明纹间有 (N -1)个暗纹,而一般很大,故 实际上在两相邻明纹间形成一片黑暗背景.13-9 试指出当衍射光栅的光栅常数为下述三种情况时,哪些级次的衍射明条纹缺级 ?(1) a+b=2a;(2)a+b=3a;(3)a+b=4a.解:由光栅明纹条件和单缝衍射暗纹条件同时满足时,出现缺级.即"(a +b)si n d =±k ?* (k =0,1,2,…) a sin W = ±k 九 (^ = 1,2∙…)a +b * k = k H可知,当 a 时明纹缺级.(1)a∙b =2a 时,k = 2,4,6,•…偶数级缺级;(2) a b =3a 时,k=3,6,9,•…级次缺级;⑶ a ∙b =4a , k=4,8,12,∙∙级次缺级.13-10 若以白光垂直入射光栅,不同波长的光将会有不同的衍射角.问 (1)零级明条纹能 否分开不同波长的光?(2)在可见光中哪种颜色的光衍射角最大 ?不同波长的光分开程度与什 么因素有关?解:(1)零级明纹不会分开不同波长的光. 因为各种波长的光在零级明纹处均各自相干加强. ⑵可见光中红光的衍射角最大,因为由(a' b) sin :护=k ‘,对同一 k 值,衍射角 -'.ο13-11 一单色平行光垂直照射一单缝, 若其第三级明条纹位置正好与 6000 A的单色平行光的第二级明条纹位置重合,求前一种单色光的波长. 解:单缝衍射的明纹公式为a sin = (2 k 1)2o当人=6000 A 时 k = 2,='X 时,k = 3 重合时'角相同,所以有5 ■ X6000 =4286 o7Ao13-12 单缝宽0.10mm,透镜焦距为50Cm 用^ =5000 A 的绿光垂直照射单缝•求:(1) 位于透镜焦平面处的屏幕上中央明条纹的宽度和半角宽度各为多少 ?(2)若把此装置浸入水中(n=1.33),中央明条纹的半角宽度又为多少 ?AλL X = 2 f解:中央明纹的宽度为na-Sin —半角宽度为 na(1)空气中,n=1,所以A5000 汇 10 “J:x =2 0.5厂=5.0 100.10 汉 10ma sin 即=(22 1)-6000=(2 3 ■ 1)1015000 X 10 一 3V - Sin厂=5.0 10 一0.10x10 一rad(2)浸入水中,n=1.33 ,所以有105000 x10一3:^=2 0.50- 3.76 10 _1.33x0.10x10—mI5000 00」° 3V - Sin 3 : 3.7610 一 1.33 X 0.1 X10 一 rad13-13 用橙黄色的平行光垂直照射一宽为 a=0.60mm 的单缝,缝后凸透镜的焦距 f=40.0cm ,观察屏幕上形成的衍射条纹•若屏上离中央明条纹中心 1.40mm 处的P 点为一明条纹;求:(1)入射光的波长;(2)P 点处条纹的级数;(3)从P 点看,对该光波而言,狭缝处的波面可分成几个半波带?X 1.4 J3.5 10 tan f 4002 0.6 3.5 10 2k 1k = 4 得)-4 = 4700o若-3 = 6000 A ,则P 点是第3级明纹;o若-4 =4700 A ,贝U P 点是第4级明纹.a Sin = (2k 亠 1)-⑶由2可知,当k=3时,单缝处的波面可分成2k 1当k=4时,单缝处的波面可分成2kTo13-14用‘氛=5900A 的钠黄光垂直入射到每毫米有500条刻痕的光栅上,问最多能看到第几级明条纹? 1 a+b = J二o解:500 mm =2.010 mm = 2.010 A由(a ' b )sin ' = k '知,最多见到的条纹级数ka +b 2.0 汇104k max ==fc3.39∣Z-Qkmax^3所以有5900,即实际见到的最高级次为o 13-15 波长为5000A 的平行单色光垂直照射到每毫米有200条刻痕的光栅上,光栅后的透解:(1)由于P 点是明纹,故有a sin ' = (2k 1)—2 , k =1,2,3 - ■ 2a sin 2k 1X4.2 X10 °2k 1k =3,得 K =6000 mmoA=7个半波带;=9个半波带.<Pmax 对应的max镜焦距为60cm. 求:(1)屏幕上中央明条纹与第一级明条纹的间距;(2)当光线与光栅法线成30°斜入射时,中央明条纹的位移为多少?1a +b = ------ =5.0x10~6解: 200 mm 5.0 10 - m(1)由光栅衍射明纹公式X Sin Φ = tan W =— (a +b) sin 申=k k ,因k =1 ,又fX 1(a +b)所以有f这就是中央明条纹的位移值•o13-16 波长九=6000A 的单色光垂直入射到一光栅上,第二、第三级明条纹分别出现在 Sin=0∙20与Sin =0∙30处,第四级缺级.求:(1)光栅常数;(2)光栅上狭缝的宽度;⑶ 在90°> ’ > -90 °范围内,实际呈现的全部级数.解:(1)由(a b) Sin= k,式对应于Sin :1=0∙2° 与Sin ;:2=0∙30 处满足:-Lo0.20 (a b) =2 6000 10 I. 100.30 (a b) =3 600010得 a ∙ b =6.0 10 * m(2)因第四级缺级,故此须同时满足(a ■ b) Sin = k ■a sin = k ,= 1.5 10 "βk解得取=1 ,得光栅狭缝的最小宽度为 1.5 10 m⑶由(a b) Sin = k ■k 土(a ■ b) Sin λπW =—当 2,对应 k = k m aXa +b .66.0 10 k10λ6000 10500010 210 恥 60 10 一X l5.0 10 -⑵对应中央明纹, 2= 6.0 10 一k = 0 =6 Cm正入射时, (a -b) Sin 斜入射时, (a -b)(sin=0二Sin所以 Sin=0日)=0 即Sin 申±sin 日=0Sinl : tanXCP二 30=1 60 10 2 2=3010m = 30Cm因_4 , _ 8缺级,所以在-9°:::「::: 9°范围内实际呈现的全部级数为k = 0, 一1, _2, _3, _5, _6, 一7, _9 共 15 条明条纹(k= 1° 在 k= 9° 处看不到).o13-17 一双缝,两缝间距为 0.1mm ,每缝宽为0.02mm ,用波长为4800A 的平行单色光垂 直入射双缝,双缝后放一焦距为 50cm 的透镜.试求:(1)透镜焦平面上单缝衍射中央明条纹 的宽度;(2)单缝衍射的中央明条纹包迹内有多少条双缝衍射明条纹 ? 解:(1)中央明纹宽度为 (2)由缺级条件a sin = k '■(a - b) sin = k ■0.1k " = 5k ' 0.02 k =1,2,即k=5,10,15,…缺级V -1.221 .22 5000= 30.5 10 D0.2d4f tan v : f v - 50030 .5 10 一 =1.5.∙.爱里斑半径2mm13-19已知天空中两颗星相对于一望远镜的角距离为 4.84 × 10-6rad ,它们都发出波长为o5500A 的光,试问望远镜的口径至少要多大,才能分辨出这两颗星 ?解:由最小分辨角公式J -1.22 —D5λ5.5j<10D =1.22 — =1 .22- = 13.864.84 10 Cmo13-20已知入射的X 射线束含有从0.95〜1.30A 范围内的各种波长,晶体的晶格常数为 o2.75 A ,当X 射线以45°角入射到晶体时,问对哪些波长的 X 射线能产生强反射? 解:由布喇格公式2d Sin=k'_ 2d Sin 申λ = --------得k时满足干涉相长Qo当 k =1 时,& = m 、s in 45=3.89 A2 2.75 sin 45Λ --1.91 ok =2 时,2AI 。

物理化学中国石油大学课后习题答案第13章

物理化学中国石油大学课后习题答案第13章

粘度近似等于水的粘度,为 0.001kg ⋅ m−1 ⋅s−1 (即 Pa ⋅s )。
解:当粒子在重力场中达到沉降平衡时,有沉降力 = 粘滞阻力,即
-2-
物理化学习题解答
( ) 4 π r3
3
ρ粒子 − ρ介质
g ≈ 6πηr Δx Δt
故 Δt =
6ηΔx
1=
6× 0.001× 0.01
1
( ) ( ) 4
解:
胶核
(
Au
) m
优先吸附与其有共同组成的
AuO2−
,因此胶团结构为
⎡⎣(
Au
) m

nAuO
− 2
,
(
n

x
)
Na
+
⎤⎦
x


xNa
+
2 . 某 溶 胶 中 粒 子 的 平 均 直 径 为 4.2nm , 设 其 粘 度 和 纯 水 相 同 ,
η = 1×10−3 kg ⋅ m−1 ⋅ s−1 ,试计算:


960 )× 9.8 ⎥
⎥ ⎥ ⎥

⎢⎣
1 6 .7
⎥⎦
=1.023P α ⋅ s
5.试计算在 293K 时,地心力场中使粒子半径分别为(1) 1.0×10−5 m ,(2)
100nm ,(3) 1.5nm 的金溶胶下降 0.01m 需时若干。
已知分散介质的密度为1000kg ⋅ m−3 ,金的密度为1.93×104 kg ⋅ m−3 ,溶液的
Δt = ⎢2.51×10−10 × ⎢ ⎣
1 1.0 ×10−7

2
⎥ ⎥
s

第13章-课后答案

第13章-课后答案

第十三章 简单国民收入决定理论1.在两部门经济中,均衡发生于( )之时。

A.实际储蓄等于实际投资;B.实际消费加实际投资等于产出值;C.计划储蓄等于计划投资;D.总投资等于企业部门的收入。

解答:C2.当消费函数为c =a +by(a>0,0<b<1),这表明,平均消费倾向( )。

A .大于边际消费倾向;B .小于边际消费倾向;C .等于边际消费倾向;D .以上三种情况都可能。

解答:A3.如果边际储蓄倾向为0.3,投资支出增加60亿元,这将导致均衡收入GDP 增加( )。

A . 20亿元;B . 60亿元;C . 180亿元;D . 200亿元。

解答:D4.在均衡产出水平上,是否计划存货投资和非计划存货投资都必然为零?解答:当处于均衡产出水平时,计划存货投资一般不为零,而非计划存货投资必然为零。

这是因为计划存货投资是计划投资的一部分,而均衡产出就是等于消费加计划投资的产出,因此计划存货不一定是零。

计划存货增加时,存货投资就大于零;计划存货减少时,存货投资就小于零。

需要指出的是,存货是存量,存货投资是流量,存货投资是指存货的变动。

在均衡产出水平上,计划存货投资是计划投资的一部分,它不一定是零,但是非计划存货投资一定是零,如果非计划存货投资不是零,那就不是均衡产出了。

比方说,企业错误估计了形势,超出市场需要而多生产了产品,就造成了非计划存货投资。

5.能否说边际消费倾向和平均消费倾向总是大于零而小于1?解答:消费倾向就是消费支出和收入的关系,又称消费函数。

消费支出和收入的关系可以从两个方面加以考察,一是考察消费支出变动量和收入变动量的关系,这就是边际消费倾向(可以用公式MPC =Δc Δy 或MPC =d c d y表示),二是考察一定收入水平上消费支出量和该收入量的关系,这就是平均消费倾向(可以用公式APC =c y表示)。

边际消费倾向总大于零而小于1,因为一般说来,消费者增加收入后,既不会不增加消费即MPC =Δc Δy=0,也不会把增加的收入全用于增加消费,一般情况是一部分用于增加消费,另一部分用于增加储蓄,即Δy =Δc+Δs ,因此,Δc Δy +Δs Δy =1,所以,Δc Δy =1-Δs Δy 。

有机化学课后习题答案第13章

有机化学课后习题答案第13章

第十三章羧酸及其衍生物一、用系统命名法命名下列化合物:1 . CH3 (CH 2) 4COOH 2.CH 3 CH(CH 3)C(CH 3) 2COOH 3 .CH 3CHClCOOH己酸2,2,3-三甲基丁酸2-氯丙酸4 . COOH 5. CH2 =CHCH2COOH 6. COOH 2-萘甲酸3-丁烯酸环己烷甲酸7 .CH3 COOCH38.HOOCCOOH 9 .CH2COOH对甲基甲酸甲酯对苯二甲酸1-萘乙酸10 . (CH 3CO) 2 O 11. COCH .HCON(CH3) 2OCO乙酸酐2-甲基顺丁烯二酸酐N,N-2 -甲基甲酰胺O2N13. COOH 14. CONHO2N CO3,5-二硝基苯甲酸邻苯二甲酰亚胺CH315. CH3CHCHCOOH 16. OHOHCOOH2-甲基-3-羟基丁酸1-羟基-环己基甲酸二、写出下列化合物的构造式:1.草酸2,马来酸3,肉桂酸4,硬脂酸HHOOCCOOHC C OOHC H=CHCOOH CH3(CH 2) 16 COOHCHCOOH5. α -甲基丙烯酸甲酯 6,邻苯二甲酸酐 7,乙酰苯胺 8,过氧化苯甲酰胺OOCH 3 CH 2=CCOOCH 3C OOC OONHCOCH 3CCO9. ε-己内酰胺 10,氨基甲酸乙酯 11,丙二酰脲 12,胍OH NCOOC H 2 2 5CNHC OH 2 N C NH 2NHO CNHC NHO 13,聚马来酸酐14,聚乙酸乙烯酯[ ] CH 2CHnCO OC OnO C OCH 3三、写出分子式为 C 5H 6O 4 的不饱和二元酸的所有异构体 (包括顺反异构) 的结构式,并指出那些容易生成酸酐:解:有三种异构体: 2-戊烯-1,5-二酸;2-甲基-顺丁烯二酸; 2 -甲基-反丁烯二酸。

其中 2-甲基-顺丁烯二酸易于生成酸酐。

HOOC CH=CHCH 2 COOHC H 3HOOCCH 3COOHCCH C COOHCHCOOH 2-戊烯- 1,5-二酸; 2-甲基-顺丁烯二酸; 2-甲基-反丁烯二酸四、比较下列各组化合物的酸性强度:1,醋酸, 丙二酸,草酸,苯酚,甲酸, , OH ,HCOOH CH3COOH, HOOCCH HOOCCOOH2 COOH酸性强度顺序:OH> > > >HOOCCOOH HOOCCH2COOH HCOOH CH3COOH2. C6H5OH , CH3COOH, F3CCOOH , ClCH 2COOH , C2 H5 OH酸性强度顺序为:F3CCOOH > ClCH 2COOH > CH3COOH > C6H5OH > C2 H5 OH3. COOH COOH COOH OH OHNO2 NO2酸性强度顺序为:COOH COOH COOH OH OH> > > >NO2NO2五、用化学方法区别下列化合物:1.乙醇,乙醛,乙酸乙醇乙醛乙酸I2, NaOH HCI3 CHI3 不变Tollens试剂不变银镜2.甲酸,乙酸,丙二酸甲酸乙酸丙二酸Tollens试剂银镜不变不变加热不变CO23.草酸,马来酸,丁二酸草酸马来酸丁二酸溴水不变褪色不变高锰酸钾褪色——不变4,COOH COOH CH2OHOH2-羟基苯甲酸苯甲酸苯甲醇2-羟基苯甲酸苯甲酸苯甲醇三氯化铁水溶液显色不变不变氢氧化钠水溶液——溶解不溶5.乙酰氯,乙酸酐,氯乙烷乙酰氯乙酸酐氯乙烷硝酸银水溶液立即生成氯化银沉淀不反应加热才有氯化银沉淀六、写出异丁酸和下列试剂作用的主要产物:1. Br 2/PCH3CH3CHCOOHBr 2/PCH3CH3CCOOHBr CH3LiAlH 4/H 2 O2 . LiAlH 4/H 2O CH3 CHCOOHCH3CH3CHCH2OH3. SOCl 2CH 3CH3CHCOOHSOCl 2CH3CH3CHCOClCH3(CH3C O)2O/CH34.(CH3C O)2O/CH3CHCOOH(O+CH3COOHCH3CHCO)25.PBr3CH3CH3CHCOOHPBr3(CH3)2CHCOBr6.CH3CH2OH/H2SO4CH3CH3CHCOOHC H3CH2OH/H2SO4(CH3)2CHCOOC2H57.NH3/CH3CH3C HCOOHN H3/(CH3)2CHCONH2七、分离下列混合物:用氢氧化钠水溶液处理,再酸化分出丁酸CH3CH2C OCH2CH3,CH3C H2CH2CHO,CH3CH2C H2CH2OH ,CH3CH2CH2COOHCH3CH2C H2COOHCH3CH2C H2CH2OH CH3CH2CH2CHO CH3CH2COCH2CH3N aOHaq加饱和NaHSO3CH3C H2CH2COONaHClCH3CH2CH2C OOHCH3CH2C H2CH2OH CH3CH2C H2CHOOHCH3CH2CH2C HSO3Na+,H2OHCH3CH2C H2CHOCH3CH2C OCH2CH3CH3CH2CH2C H2O H N H23N HOHCH3C H2CCH2C H3H ClCH3C H2COCH2CH3CH3CH2COCH2CH3NNHOH 八、写出下列化合物加热后生成的主要产物:(CH3)2CCOOH 1,1,2-甲基-2-羟基丙酸OH CH3CH3COOCO CCCH3CH3O2,2,β-羟基丁酸C H3CHC H2COOHOHCH3CH=CHCOOH3,3,β-甲基-γ-羟基戊酸CH3CH3C HCHCH2COOHC H3C OO OH4,4,δ-羟基戊酸C O5,5,乙二酸HOCH2CH2CH2C H2COOH OHOOCCOOH HCOOH+CO2九、完成下列各反应式(写出主要产物或主要试剂)(A)H2O,H+CH3CH2COOH1.CH3C H2CNNH3(D)P2O5(B)SOCl2(E) CH3C H2CONH2(F)NaOBr,NaOH NH3(C)CH3C H2COCl(G)H2,Pd/BaSO4 CH3C H2NH2C H3C H2CHO2.C=O 1.C2H5MgBr2,H3O+OHC2H5PBr31.Mg,(C2H5)2O+2.CO2,H3OC2H5COOH3.Cl C ClO 2NH3H2N C NH2OH2N C NH2O H2N CONH C NH2O4.C=O NaCN,H2S O4OH+H3OO HCNCOOH OOCO CO十、完成下列转变:1.CH3CH2COOH CH3CH2C H2C OOHCH3CH2COOH [H]CH3C H2CH2OHP Br3CH3C H2CH2BrNaCNCH3CH2C H2CN+H3O CH3C H2CH2COOH2.CH3CH2C H2COH CH3CH2COOHCH3C H2CH2COOH C l2/PCH3C H2C HCOOH-OH C H3CH2C HCOOHCl OH+KMnO4,H C H3CH2C OOH3.C=CH2CH2C OOHC=CH2+HBr R OORCH2BrMg,(C2H5)OCH2MgBr1,CO2C H2COOH2,H3O4.CH3COCH2CH2CBr(CH3)2CH3COCH2CH2C(CH3)2C OOH+HOCH2CH2OH/HO OCH3C OCH2CH2C Br(CH3)2CH3C CH2CH2CBr(CH3)2 Mg,(C2H5)O OO CH 3CH3C CH2C H2CMgBrCH31.CO2+2.H3OCH3COCH2CH2C(CH3)2COOH十一、试写出下列反应的主要产物:6.(R )-2-溴丙酸 + (S)-2-丁醇H+/⊿ OHBrCH 3COOHCH 3CH 2+C H 3HH+HBr CH 3C OH OC 2H 5CH 3 H7.CH 3 CH 2 COONa+CH 3 CH 2 CH 2COClCH 3CH 2CH 2CO O CCH 2CHCH 3OO8. CH2CH 2CCO+ 2C 2H 5OHC 2H 5 OCCH 2CH 2 COC 2H 5OOO9.C H 3+NaOBr-OHCH 3 CONH 2NH 210 .CONH 2+ P 2 O 5CN十二、预测下列化合物在碱性条件下水解反应的速度顺序。

第13章 课后习题答案 .doc

第13章 课后习题答案 .doc

第13章课后习题答案13-1解(1 )( 2 )==2879.13mm( 3 )不考虑带的弹性滑动时,( 4 )滑动率时,13-2解(1 )( 2 )=(3 )= =13-3解由图可知=图13.6 题13-3 解图13-4解(1 )=( 2 )由教材表13-2 得=1400mm( 3 )13-5解由教材表13-6 得由教材表13-4 得:△=0.17kW, 由教材表13-3 得:=1.92 kW, 由教材表13-2 得:,由教材表13-5 得:取z=313-6解由教材表13-6 得由图13-15 得选用 A 型带由教材表13-3 得选初选取==1979.03mm由教材表13-2 得=2000mm由教材表13-3 得:=1.92 kW,由教材表13-4 得:△=0.17kW 由教材表13-2 得:,由教材表13-5 得:取z=413-7解选用A 型带时,由教材表13-7 得,依据例13-2 可知:,=2240mm , a =757mm ,i=2.3 ,。

由教材表13-3 得=2.28 kW,由教材表13-4 得:△=0.17kW,由教材表13-2 得:取z =5由此可见,选用截面小的 A 型带较截面大的 B 型带,单根带的承载能力减小,所需带的根数增多。

13-8 解略。

13-9解由教材表13-9 得p =15.875mm ,滚子外径15.875(0.54+cot =113.90mm15.875(0.54+cot =276.08mm=493.43mm13-10解(1)由图13-33得查教材表13-11,得取由式(13-18)得P ≤( 2 )由图13-33 得可能出现链板疲劳破坏( 3 )由图13-34 查得可用滴油润滑。

13-11解( 1 )链轮齿数假定,由教材表13-10,取,,选实际传动比链轮节数初选中心距=取由教材表13-13查得取估计此链传动工作位于图13-33所示曲线的左侧,由教材表13-11得采用单排链,≤由教材图13-33得当=960r/min时,08A链条能传递的功率满足要求,节距p =12.7mm。

机 械 设 计第十三章 滚动轴承 课后习题参考答案

机 械 设 计第十三章 滚动轴承 课后习题参考答案

第十三章滚动轴承课后习题参考答案13-3解:根据式(13.3),有13-4 解:由于轴径已确定,所以采用验算的方法确定轴承的型号。

初选6207轴承,其基本额定动载荷C=25500N,基本额定静载荷C0=15200N,验算如下:(1)求相对轴向载荷对应的e值和Y值。

根据教材表13-5注1,对深沟球轴承取,则相对轴向载荷在表中介于0.689-1.03之间,对应的e值为0.26-0.28,由于,显然比e大,所以Y值为1.71-1.55(2)用线性插值法求Y值,故X=0.56,Y=1.7(3)求当量动载荷P.取载荷系数,则(4)验算轴承寿命所以所选轴承不能满足说干就干要求。

改选6307轴承重新计算。

结果如下:C=33200N,Co=19200N,Y=1.81,P=2705.95N,Lh =10614.65h>6000h所以选6307轴承可满足设计要求。

13-5解:(1)求派生轴向力Fd根据教材表13-7得(2)计算各轴承轴向力(3)确定X,Y。

根据教材表13-5,因为,所以X1=1,Y1=0.因为,所以X2??? =0.41,Y2=0.87.(4)计算当量动载荷P。

取载荷系数,则(5)计算轴承寿命。

由于题目中未给出轴承的具体代号,不能确定轴承的基本额定静载荷C0,这里选7207AC,查轴承手册得其基本额定动载荷C=29000N.由于P1>P2,所以用P1计算轴承寿命13-6 解:(1)求两轴承受到的径向载荷Fr1和Fr2同教材例题。

(2)求两轴承的计算轴向力Fa1和Fa2。

查轴承手册得30207轴承e=0.37,Y=1.6,Cr=54200N。

根据教材表13-7得(3)求轴承当量动载荷P1和P2,因为?根据教材表13-5得径向载荷系数和轴向载荷系数为对轴承1? X1=0.4,Y1=1.6对轴承2? X2=1,? Y2=0因轴承运转中有中等冲击载荷,按教材表13-6,,取1.5.则(4)计算轴承寿命13-7 解:查滚动轴承样本或设计手册可知6308轴承的基本额定动载荷C=40800N.由于要求寿命不降低的条件下奖工作可靠度提高到99%,所以有由上式得C=68641.55N查滚动轴承样本或设计手册得6408轴承的基本额定动载荷C=65500N,勉强符合要求,故可用来替换的轴承型号为6408。

生物化学课后习题答案-第十三章xt13

生物化学课后习题答案-第十三章xt13

第十三章 蛋白质的生物合成一、课后习题1.在蛋白质分子中,通常含量较高的是Ser和Leu,其次是His和Cys,含量最少的是Met和Trp。

一种氨基酸在蛋白质分子中出现的频率与它的密码子数量有什么关系?这种关系得选择其优点如何?2.AUG和UAG是蛋白合成中特定的起始和终止密码,序列同5’-UUAUGAAUGUACCGUGGUAGUU-3’的mRNA中什么样的开放阅读框才能编码一个短肽?写出该短肽的氨基酸序列。

3.细菌的基因组通常含有多少个rRNA基因拷贝,他们能迅速地转录以生产大量rRNA装配成核糖体相对对比而言,编码核糖体蛋白的基因只有一份拷贝,试解释rRNA基因和核糖体蛋白基因数量的差别。

4.DNA中的点突变(一个碱基被另一个碱基取代)可能导致一个氨基酸被另一个氨基酸替换。

但在某些情况下,由于密码子的简并性,基因编码的氨基酸序列也可能不会改变。

一种细菌生产的胞外蛋白酶在其活性位点上(—Gly-Leu-Cys-Arg—)有一个半胱氨酸残基。

紫外线照射过后,分离得到两个突变菌株。

菌株1生产以Ser取代活性部位Cys的无活性酶(—Gly-Leu-Ser-Arg—);而在菌株2内,合成了一条C末端结束在活性部位内的以—Gly-Leu—COO-结尾的截断了的肽链,指出在每一种菌株中可能发生的突变。

5.一双螺旋DNA的模板链中一段序列如下:CTTAACACCCCTGACTTCGCGCCGTCG(1)写出转录出的mRNA核苷酸序列?(2)写出5’开始的该转录mRNA序列所对应得多肽的氨基酸序列?(3)假设此DNA的另一条链被转录和翻译,所得的氨基酸序列会与(2)中的一样吗?(2)与(3)得出的答案在生物学上有什么意义?6.假设反应从游离氨基酸、tRNA、氨酰tRNA合成酶、mRNA、80S核糖体以及翻译因子开始,那么翻译一分子牛胰核糖酸酶要用掉多少个高能磷酸键?翻译一分子肌红蛋白需要消耗多少个高能磷酸键?7.噬菌体T4 DNA的相对分子质量为1.3×108(双链),假定全部核苷酸均用于编码氨基酸,试问:(1)T4 DNA可为多少氨基酸编码?(2)T4 DNA可为多少相对分子质量等于35000的不同蛋白质编码?(核苷酸对的相对分子质量按618计,氨基酸平均相对分子质量按120计)8.核糖体的基本结构和功能有哪些?9.在蛋白质定向运输时,多肽本身有何作用?高尔基体的功能是什么?参考答案:1.在蛋白质分子中,一种氨基酸出现的频率与它密码子的数量具有一定的正向关系,如:亮氨酸,苏氨酸都有6个密码子,通常在蛋白质分子中出现的几率也最高;而甲硫氨酸和色氨酸只有一个密码子,在蛋白质中出现的频率相对小一些。

第13章 课后答案

第13章 课后答案

第十三章 简单国民收入决定理论1.在两部门经济中,均衡发生于( )之时。

A.实际储蓄等于实际投资;B.实际消费加实际投资等于产出值;C.计划储蓄等于计划投资;D.总投资等于企业部门的收入。

解答:C2.当消费函数为c =a +by(a>0,0<b<1),这表明,平均消费倾向( )。

A .大于边际消费倾向;B .小于边际消费倾向;C .等于边际消费倾向;D .以上三种情况都可能。

解答:A3.如果边际储蓄倾向为0.3,投资支出增加60亿元,这将导致均衡收入GDP 增加( )。

A . 20亿元;B . 60亿元;C . 180亿元;D . 200亿元。

解答:D4.在均衡产出水平上,是否计划存货投资和非计划存货投资都必然为零?解答:当处于均衡产出水平时,计划存货投资一般不为零,而非计划存货投资必然为零。

这是因为计划存货投资是计划投资的一部分,而均衡产出就是等于消费加计划投资的产出,因此计划存货不一定是零。

计划存货增加时,存货投资就大于零;计划存货减少时,存货投资就小于零。

需要指出的是,存货是存量,存货投资是流量,存货投资是指存货的变动。

在均衡产出水平上,计划存货投资是计划投资的一部分,它不一定是零,但是非计划存货投资一定是零,如果非计划存货投资不是零,那就不是均衡产出了。

比方说,企业错误估计了形势,超出市场需要而多生产了产品,就造成了非计划存货投资。

5.能否说边际消费倾向和平均消费倾向总是大于零而小于1?解答:消费倾向就是消费支出和收入的关系,又称消费函数。

消费支出和收入的关系可以从两个方面加以考察,一是考察消费支出变动量和收入变动量的关系,这就是边际消费倾向(可以用公式MPC =Δc Δy 或MPC =d c d y表示),二是考察一定收入水平上消费支出量和该收入量的关系,这就是平均消费倾向(可以用公式APC =c y表示)。

边际消费倾向总大于零而小于1,因为一般说来,消费者增加收入后,既不会不增加消费即MPC =Δc Δy=0,也不会把增加的收入全用于增加消费,一般情况是一部分用于增加消费,另一部分用于增加储蓄,即Δy =Δc+Δs ,因此,Δc Δy +Δs Δy =1,所以,Δc Δy =1-Δs Δy 。

第十三章钢筋混凝土设计原理课后习题答案

第十三章钢筋混凝土设计原理课后习题答案

第⼗三章钢筋混凝⼟设计原理课后习题答案第⼗三章1 什么是双向梁柱抗侧⼒体系?框架结构既要承受竖向重⼒荷载,⼜要承受⽔平风荷载,在地震区还要承受地震作⽤。

竖向荷载的⽅向是单⼀的,但⽔平荷载的⽅向却是随机的。

为了提⾼框架结构的侧向刚度,特别是要提⾼框架结构的抗扭刚度,以满⾜《规范》所规定的位移⾓限值、位移⽐限值和周期⽐限值。

框架结构师由梁板柱组成的空间结构,如果结构⼀个⽅向的抗侧⼒较弱时,会率先开裂和破坏,将导致结构丧失空间协调⼯作的能⼒,从⽽导致结构的严重破坏,甚⾄倒塌。

2柱⽹布置的基本要求是什么?(1),柱⽹布置应满⾜⽣产⼯艺的要求(2),柱⽹布置应满⾜建筑平⾯布置的要求(3),柱⽹布置要使结构受⼒合理(4),柱⽹布置应⽅便施⼯3承重框架有哪些布置⽅案?(1),横向框架承重⽅案(2),纵向框架承重⽅案(3),纵横向框架混合承重⽅案4如何确定框架结构的计算单元?其计算简图是什么?基本假定有哪些?为⽅便常忽略结构纵向和横向之间的空间联系,忽略各构件的抗扭作⽤,将横向框架和纵向框架分别按平⾯框架进⾏分析计算。

通常,横向框架的间距,荷载和间距都相同,因此取出有代表性的⼀品中间横向框架作为计算单元。

计算简图见书182页。

基本假定:1,没有⽔平位移。

2,某楼层的竖向荷载只对本层框架梁及与其相连的楼层产⽣内⼒。

5.竖向荷载如何简化到框架梁上⾯的?什么是等效荷载?如何等效?竖向荷载可以通过分层法简化到框架梁上假定(1)没有⽔平位移(2)某楼层的竖向荷载只对本层框架梁及与其相连的楼层柱产⽣内⼒。

分层法是利⽤叠加原理多层框架在多层荷载同时作⽤下的内⼒,可以看成是各层竖向荷载单独作⽤的内⼒的叠加。

等效荷载:等效荷载是指为了简化问题,⽤新的荷载代替原来复杂的荷载,但要保证两种荷载给构件带来的效应是相同的。

6.风荷载是如何简化到框架梁上的?风荷载对框架梁的作⽤⼀般都可以简化为作⽤于框架节点上的⽔平⼒采⽤反弯点法或者D值法将风荷载简化到框架梁上,⼆者的简化条件不同,D值法是反弯点法的改进,先求出个柱的杆端弯矩,然后根据节点平衡条件求得梁端弯矩,进⽽求出梁端剪⼒。

宏观经济学第13章 课后练习 参考答案

宏观经济学第13章 课后练习 参考答案

第十三章课后练习·参考答案( P407-408 )1.C2.A3.D4.在均衡产出水平上,总产出等于计划总支出,所以非计划存货投资一定等于零,计划存货投资不一定等于零,主要看企业是否有计划存货投资。

5.边际消费倾向是指增加的收入中用于增加消费的比率。

由于增加的消费只能来自增加的收入,所以边际消费倾向的取值范围为[0,1],通常为(0,1),对单个个人而言,边际消费倾向可以为0或1,但对总体而言,不可能出现等于0或等于1的情况。

平均消费倾向一定是大于零的,但不总是小于1,当收入较低或为零时,消费支出大于收入,此时平均消费倾向大于1,当居民将所有的收入都用于消费时,平均消费倾向等于1,只有当收入较高,居民除消费之外还有剩余时,平均消费倾向才小于1。

6.凯恩斯定律是指不论需求量为多少,经济社会均能以不变的价格提供相应的供给量。

即社会总需求变动时,只会引起产量和收入的变动,使供求相等,而不会引起价格变动。

凯恩斯定律提出的社会经济背景是1929年到1933年的大萧条,工人大批失业,资源大量闲置。

在这种情况下,社会总需求增加时,只会使闲置的资源得到利用,生产增加,而不会使资源的价格上升,从而产品成本和价格大体上能保持不变。

凯恩斯定律只适用于短期,因为在短期中,价格不易变动,当社会总需求变动时,就只引起产量的变动。

(参看课本P381)7. 参见第十二章课后练习的第6题。

简单地说,就是转移支付已经包括在C和I里了。

8. 因为富人的边际消费倾向小于穷人的,当把一部分收入从富人那里转移给穷人时,富人减少的消费小于穷人增加的消费,所以整个社会的总消费或总支出是增加的,根据凯恩斯理论,整个社会的总收入就会得到提高。

9. 因为政府购买支出增加后首先直接引起总支出和总收入等额增加相当于政府购买支出的量,然后收入的增加又引起消费的增加,消费和收入之间的相互作用最终使收入的增加是政府购买支出增加的数倍,形成政府购买支出乘数。

第十三章课后习题答案

第十三章课后习题答案

第十三章 热力学基础13 -1 如图所示,bca 为理想气体绝热过程,b1a 和b2a 是任意过程,则上述两过程中气体作功与吸收热量的情况是( )(A) b1a 过程放热,作负功;b2a 过程放热,作负功(B) b1a 过程吸热,作负功;b2a 过程放热,作负功(C) b1a 过程吸热,作正功;b2a 过程吸热,作负功(D) b1a 过程放热,作正功;b2a 过程吸热,作正功分析与解 bca ,b1a 和b2a 均是外界压缩系统,由⎰=V p W d 知系统经这三个过程均作负功,因而(C)、(D)不对.理想气体的内能是温度的单值函数,因此三个过程初末态内能变化相等,设为ΔE .对绝热过程bca ,由热力学第一定律知ΔE =-W bca .另外,由图可知:|W b2a |>|W bca |>|W b1a |,则W b2a <W bca <W b1a .对b1a 过程:Q =ΔE +W b1a >ΔE +W bca =0 是吸热过程.而对b2a 过程:Q =ΔE +W b2a <ΔE +W bca =0 是放热过程.可见(A)不对,正确的是(B).13 -2 如图,一定量的理想气体,由平衡态A 变到平衡态B ,且它们的压强相等,即p A =p B ,请问在状态A 和状态B 之间,气体无论经过的是什么过程,气体必然( )(A) 对外作正功 (B) 内能增加(C) 从外界吸热 (D) 向外界放热分析与解 由p -V 图可知,p A V A <p B V B ,即知T A <T B ,则对一定量理想气体必有E B >E A .即气体由状态A 变化到状态B,内能必增加.而作功、热传递是过程量,将与具体过程有关.所以(A)、(C)、(D)不是必然结果,只有(B)正确.13 -3 两个相同的刚性容器,一个盛有氢气,一个盛氦气(均视为刚性分子理想气体).开始时它们的压强和温度都相同,现将3J 热量传给氦气,使之升高到一定的温度.若使氢气也升高同样的温度,则应向氢气传递热量为( )(A) 6J (B) 3 J (C) 5 J (D) 10 J分析与解 当容器体积不变,即为等体过程时系统不作功,根据热力学第一定律Q =ΔE +W ,有Q =ΔE .而由理想气体内能公式T R i M m E Δ2Δ=,可知欲使氢气和氦气升高相同温度,须传递的热量 ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=e e e 222e 2H H H H H H H H /:i M m i M m Q Q .再由理想气体物态方程pV =mM RT ,初始时,氢气和氦气是具有相同的温度、压强和体积,因而物质的量相同,则3/5/:e 2e 2H H H H ==i i Q Q .因此正确答案为(C).13 -4 有人想像了四个理想气体的循环过程,则在理论上可以实现的为( )分析与解由绝热过程方程pVγ=常量,以及等温过程方程pV=常量,可知绝热线比等温线要陡,所以(A)过程不对,(B)、(C)过程中都有两条绝热线相交于一点,这是不可能的.而且(B)过程的循环表明系统从单一热源吸热且不引起外界变化,使之全部变成有用功,违反了热力学第二定律.因此只有(D)正确.13 -5一台工作于温度分别为327 ℃和27 ℃的高温热源与低温源之间的卡诺热机,每经历一个循环吸热2 000 J,则对外作功()(A) 2 000J(B) 1 000J(C) 4 000J(D) 500J分析与解热机循环效率η=W/Q吸,对卡诺机,其循环效率又可表为:η=1-T2 /T1,则由W /Q吸=1 -T2 /T1可求答案.正确答案为(B).13 -6根据热力学第二定律()(A) 自然界中的一切自发过程都是不可逆的(B) 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程(C) 热量可以从高温物体传到低温物体,但不能从低温物体传到高温物体(D) 任何过程总是沿着熵增加的方向进行分析与解 对选项(B):不可逆过程应是指在不引起其他变化的条件下,不能使逆过程重复正过程的每一状态,或者虽然重复但必然会引起其他变化的过程.对选项(C):应是热量不可能从低温物体自动传到高温物体而不引起外界的变化.对选项(D):缺少了在孤立系统中这一前提条件.只有选项(A)正确. 13 -7 位于委内瑞拉的安赫尔瀑布是世界上落差最大的瀑布,它高979m.如果在水下落的过程中,重力对它所作的功中有50%转换为热量使水温升高,求水由瀑布顶部落到底部而产生的温差.( 水的比热容c 为4.18×103 J·kg -1·K -1 ) 分析 取质量为m 的水作为研究对象,水从瀑布顶部下落到底部过程中重力作功W =mgh ,按题意,被水吸收的热量Q =0.5W ,则水吸收热量后升高的温度可由Q =mc ΔT 求得.解 由上述分析得mc ΔT =0.5mgh水下落后升高的温度ΔT =0.5gh /c =1.15K13 -8 如图所示,一定量的空气,开始在状态A ,其压强为2.0×105Pa ,体积为2.0 ×10-3m 3 ,沿直线AB 变化到状态B 后,压强变为1.0 ×105Pa ,体积变为3.0 ×10-3m 3 ,求此过程中气体所作的功.分析 理想气体作功的表达式为()⎰=V V p W d .功的数值就等于p -V 图中过程曲线下所对应的面积.解 S ABCD =1/2(BC +AD)×CD故 W =150 J13 -9 汽缸内储有2.0mol 的空气,温度为27 ℃,若维持压强不变,而使空气的体积膨胀到原体积的3s 倍,求空气膨胀时所作的功.分析 本题是等压膨胀过程,气体作功()1221d V V p V p W V V -==⎰,其中压强p 可通过物态方程求得.解 根据物态方程11RT pV v =,汽缸内气体的压强11/V RT p v = ,则作功为 ()()J 1097.92/31112112⨯==-=-=RT V V V RT V V p W v v 13 -10 一定量的空气,吸收了1.71×103J 的热量,并保持在1.0 ×105Pa 下膨胀,体积从1.0×10-2m 3 增加到1.5×10-2m 3 ,问空气对外作了多少功? 它的内能改变了多少?分析 由于气体作等压膨胀,气体作功可直接由W =p (V 2 -V 1 )求得.取该空气为系统,根据热力学第一定律Q =ΔE +W 可确定它的内能变化.在计算过程中要注意热量、功、内能的正负取值.解 该空气等压膨胀,对外作功为W =p (V 2-V 1 )=5.0 ×102J其内能的改变为Q =ΔE +W =1.21 ×103J13 -11 0.1kg 的水蒸气自120 ℃加热升温到140℃,问(1) 在等体过程中;(2) 在等压过程中,各吸收了多少热量? 根据实验测定,已知水蒸气的摩尔定压热容C p,m =36.21J·mol -1·K -1,摩尔定容热容C V,m =27.82J·mol -1·K -1. 分析 由量热学知热量的计算公式为T C Q m Δv =.按热力学第一定律,在等体过程中,T C E Q ΔΔm V ,V v ==;在等压过程中, T C E V p Q ΔΔd m p,p v =+=⎰.解 (1) 在等体过程中吸收的热量为J 101.3ΔΔ3m V,V ⨯===T C Mm E Q (2) 在等压过程中吸收的热量为 ()J 100.4Δd 312m p,p ⨯=-=+=⎰T T C M m E V p Q 13 -12 如图所示,在绝热壁的汽缸内盛有1mol 的氮气,活塞外为大气,氮气的压强为1.51 ×105 Pa ,活塞面积为0.02m 2 .从汽缸底部加热,使活塞缓慢上升了0.5m.问(1) 气体经历了什么过程? (2) 汽缸中的气体吸收了多少热量? (根据实验测定,已知氮气的摩尔定压热容C p ,m =29.12J·mol -1·K -1,摩尔定容热容C V,m =20.80J·mol -1·K -1 )分析 因活塞可以自由移动,活塞对气体的作用力始终为大气压力和活塞重力之和.容器内气体压强将保持不变.对等压过程,吸热T C Q Δm p,p v =.ΔT 可由理想气体物态方程求出.解 (1) 由分析可知气体经历了等压膨胀过程.(2) 吸热T C Q Δm p,p v =.其中ν =1 mol ,C p,m =29.12J·mol -1·K-1.由理想气体物态方程pV =νRT ,得ΔT =(p 2V 2 -p 1 V 1 )/R =p(V 2 -V 1 )/R =p· S· Δl /R则 J 105.293m p,p ⨯==pS ΔSΔl C Q13 -13 一压强为1.0 ×105Pa,体积为1.0×10-3m 3的氧气自0℃加热到100 ℃.问:(1) 当压强不变时,需要多少热量?当体积不变时,需要多少热量?(2) 在等压或等体过程中各作了多少功?分析 (1) 求Q p 和Q V 的方法与题13-11相同.(2) 求过程的作功通常有两个途径.① 利用公式()V V p W d ⎰=;② 利用热力学第一定律去求解.在本题中,热量Q 已求出,而内能变化可由()12m V ,V ΔT T C E Q -==v 得到.从而可求得功W .解 根据题给初态条件得氧气的物质的量为mol 1041.4/2111-⨯===RT V p Mm v 氧气的摩尔定压热容R C 27m p,=,摩尔定容热容R C 25m V,=. (1) 求Q p 、Q V等压过程氧气(系统)吸热()J 1.128Δd 12m p,p =-=+=⎰T T C E V p Q v等体过程氧气(系统)吸热()J 5.91Δ12m V ,V =-==T T C E Q v(2) 按分析中的两种方法求作功值解1 ① 利用公式()V V p W d ⎰=求解.在等压过程中,T R Mm V p W d d d ==,则得 J 6.36d d 21p ===⎰⎰T T T R Mm W W 而在等体过程中,因气体的体积不变,故作功为()0d V ==⎰V V p W② 利用热力学第一定律Q =ΔE +W 求解.氧气的内能变化为()J 5.91Δ12m V,V =-==T T C Mm E Q 由于在(1) 中已求出Q p 与Q V ,则由热力学第一定律可得在等压过程、等体过程中所作的功分别为J 6.36Δp p =-=E Q W0ΔV V =-=E Q W13 -14 如图所示,系统从状态A 沿ABC 变化到状态C 的过程中,外界有326J 的热量传递给系统,同时系统对外作功126J.当系统从状态C 沿另一曲线CA 返回到状态A 时,外界对系统作功为52J ,则此过程中系统是吸热还是放热?传递热量是多少?分析 已知系统从状态C 到状态A ,外界对系统作功为W CA ,如果再能知道此过程中内能的变化ΔE AC ,则由热力学第一定律即可求得该过程中系统传递的热量Q CA .由于理想气体的内能是状态(温度)的函数,利用题中给出的ABC 过程吸热、作功的情况,由热力学第一定律即可求得由A 至C 过程中系统内能的变化ΔE AC ,而ΔE AC =-ΔE AC ,故可求得Q CA .解 系统经ABC 过程所吸收的热量及对外所作的功分别为Q ABC =326J , W ABC =126J则由热力学第一定律可得由A 到C 过程中系统内能的增量ΔE AC =Q ABC -W ABC =200J由此可得从C 到A ,系统内能的增量为ΔE CA =-200J从C 到A ,系统所吸收的热量为Q CA =ΔE CA +W CA =-252J式中负号表示系统向外界放热252 J.这里要说明的是由于CA 是一未知过程,上述求出的放热是过程的总效果,而对其中每一微小过程来讲并不一定都是放热.13 -15 如图所示,一定量的理想气体经历ACB 过程时吸热700J ,则经历ACBDA 过程时吸热又为多少?分析 从图中可见ACBDA 过程是一个循环过程.由于理想气体系统经历一个循环的内能变化为零,故根据热力学第一定律,循环系统净吸热即为外界对系统所作的净功.为了求得该循环过程中所作的功,可将ACBDA 循环过程分成ACB 、BD 及DA 三个过程讨论.其中BD 及DA 分别为等体和等压过程,过程中所作的功按定义很容易求得;而ACB 过程中所作的功可根据上题同样的方法利用热力学第一定律去求.解 由图中数据有p A V A =p B V B ,则A 、B 两状态温度相同,故ACB 过程内能的变化ΔE CAB =0,由热力学第一定律可得系统对外界作功W CAB =Q CAB -ΔE CAB =Q CAB =700J在等体过程BD 及等压过程DA 中气体作功分别为()⎰==0d BD V V p W()⎰-=-==J 1200d 12A DA V V P V p W则在循环过程ACBDA 中系统所作的总功为J 500D A BD A CB -=++=W W W W负号表示外界对系统作功.由热力学第一定律可得,系统在循环中吸收的总热量为J 500-==W Q负号表示在此过程中,热量传递的总效果为放热.13 -16 在温度不是很低的情况下,许多物质的摩尔定压热容都可以用下式表示2m p,2--+=cT bT a C式中a 、b 和c 是常量,T 是热力学温度.求:(1) 在恒定压强下,1 mol 物质的温度从T 1升高到T 2时需要的热量;(2) 在温度T 1 和T 2 之间的平均摩尔热容;(3) 对镁这种物质来说,若C p ,m 的单位为J·mol -1·K -1,则a =25.7J·mol -1·K-1 ,b =3.13 ×10-3J·mol -1·K-2,c =3.27 ×105J·mol -1·K.计算镁在300K时的摩尔定压热容C p,m ,以及在200K和400K之间C p,m 的平均值. 分析 由题目知摩尔定压热容C p,m 随温度变化的函数关系,则根据积分式⎰=21d m p,p T T T C Q 即可求得在恒定压强下,1mol 物质从T 1 升高到T 2所吸收的热量Qp .故温度在T 1 至T 2之间的平均摩尔热容()12p m p,/T T Q C -=. 解 (1) 11 mol 物质从T 1 升高到T 2时吸热为()()()()11122122122m p,p d 2d 21----+-+-=-+==⎰⎰T T c T T b T T a T cT bT a T C Q T T (2) 在T 1 和T 2 间的平均摩尔热容为()()21212p m p,//T T c T T a T T Q C -+=-=(3) 镁在T =300 K 时的摩尔定压热容为-1-12m p,K mol J 9.232⋅⋅=-+=-cT bT a C镁在200 K 和400 K 之间C p ,m 的平均值为()-1-12112m p,K mol J 5.23/⋅⋅=-+=T T c T T a C13 -17 空气由压强为1.52×105 Pa ,体积为5.0×10-3m 3 ,等温膨胀到压强为1.01×105 Pa ,然后再经等压压缩到原来的体积.试计算空气所作的功. 解 空气在等温膨胀过程中所作的功为()()2111121T /ln /ln p p V p V V RT Mm W == 空气在等压压缩过程中所作的功为()⎰-==12d V V p V p W 利用等温过程关系p 1 V 1 =p 2 V 2 ,则空气在整个过程中所作的功为()J 7.55/ln 11122111=-+=+=V p V p p p V p W W W T p13 -18 如图所示,使1mol 氧气(1) 由A 等温地变到B ;(2) 由A 等体地变到C ,再由C 等压地变到B.试分别计算氧气所作的功和吸收的热量.分析 从p -V 图(也称示功图)上可以看出,氧气在AB 与ACB 两个过程中所作的功是不同的,其大小可通过()V V p W d ⎰=求出.考虑到内能是状态的函数,其变化值与过程无关,所以这两个不同过程的内能变化是相同的,而且因初、末状态温度相同T A =T B ,故ΔE =0,利用热力学第一定律Q =W +ΔE ,可求出每一过程所吸收的热量.解 (1) 沿AB 作等温膨胀的过程中,系统作功()()J 1077.2/ln /ln 31⨯===A B B A A B AB V V V p V V RT Mm W 由分析可知在等温过程中,氧气吸收的热量为Q AB =W AB =2.77 ×103J (2) 沿A 到C 再到B 的过程中系统作功和吸热分别为W ACB =W AC +W CB =W CB =p C (V B -V C )=2.0×103JQ ACB =W A CB =2.0×103 J13 -19 将体积为1.0 ×10-4m 3 、压强为1.01×105Pa 的氢气绝热压缩,使其体积变为2.0 ×10-5 m 3 ,求压缩过程中气体所作的功.(氢气的摩尔定压热容与摩尔定容热容比值γ=1.41)分析 可采用题13-13 中气体作功的两种计算方法.(1) 气体作功可由积分V p W d ⎰=求解,其中函数p (V )可通过绝热过程方程pV C γ= 得出.(2)因为过程是绝热的,故Q =0,因此,有W =-ΔE ;而系统内能的变化可由系统的始末状态求出.解 根据上述分析,这里采用方法(1)求解,方法(2)留给读者试解.设p 、V 分别为绝热过程中任一状态的压强和体积,则由γγpV V p =11得 γγV V p p -=11氢气绝热压缩作功为J 0.231d d 121211121-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⎥⎦⎤⎢⎣⎡-===⎰⎰-V V V V γp V V V p V p W V V γγ 13 -20 试验用的火炮炮筒长为3.66 m ,内膛直径为0.152 m ,炮弹质量为45.4kg ,击发后火药爆燃完全时炮弹已被推行0.98 m ,速度为311 m·s -1 ,这时膛内气体压强为2.43×108Pa.设此后膛内气体做绝热膨胀,直到炮弹出口.求(1) 在这一绝热膨胀过程中气体对炮弹作功多少?设摩尔定压热容与摩尔定容热容比值为 1.2γ=.(2) 炮弹的出口速度(忽略摩擦).分析 (1) 气体绝热膨胀作功可由公式1d 2211--==⎰γV p V p V p W 计算.由题中条件可知绝热膨胀前后气体的体积V 1和V 2,因此只要通过绝热过程方程γγV p V p 2211=求出绝热膨胀后气体的压强就可求出作功值.(2) 在忽略摩擦的情况下,可认为气体所作的功全部用来增加炮弹的动能.由此可得到炮弹速度.解 由题设l =3.66 m,D =0.152 m ,m =45.4 kg ,l 1=0.98 m ,v 1=311 m·s -1 ,p 1 =2.43×108Pa ,γ=1.2.(1) 炮弹出口时气体压强为()()Pa 1000.5//7112112⨯===γγl l p V V p p 气体作功J 1000.54π11d 6222112211⨯=--=--==⎰D γl p l p γV p V p V p W (2) 根据分析2122121v v m m W -=,则 -121s m 563⋅=+=v 2W/m v13 -21 1mol 氢气在温度为300K,体积为0.025m 3 的状态下,经过(1)等压膨胀,(2)等温膨胀,(3)绝热膨胀.气体的体积都变为原来的两倍.试分别计算这三种过程中氢气对外作的功以及吸收的热量.分析 这三个过程是教材中重点讨论的过程.在p -V 图上,它们的过程曲线如图所示.由图可知过程(1 ) 作功最多, 过程( 3 ) 作功最少.温度T B >T C >T D ,而过程(3) 是绝热过程,因此过程(1)和(2)均吸热,且过程(1)吸热多.具体计算时只需直接代有关公式即可.解 (1) 等压膨胀()()J 1049.23⨯==-=-=A A B AA AB A p RT V V V RT V V p W v()J 1073.8273,,⨯===-=+=A A m p A B m p p p T R T C T T C E ΔW Q v v (2) 等温膨胀 J 1073.12ln /3⨯===A A RT V W C T vRTlnV对等温过程ΔE =0,所以J 1073.13⨯==T T W Q(3) 绝热膨胀T D =T A (V A /V D )γ-1=300 ×(0.5)0.4=227.4K对绝热过程a 0Q =,则有 ()()J 1051.125Δ3,⨯=-=-=-=D A D A m V a T T R T T C E W v 13 -22 绝热汽缸被一不导热的隔板均分成体积相等的A 、B 两室,隔板可无摩擦地平移,如图所示.A 、B 中各有1mol 氮气,它们的温度都是T0 ,体积都是V0 .现用A 室中的电热丝对气体加热,平衡后A 室体积为B 室的两倍,试求(1) 此时A 、B 两室气体的温度;(2) A 中气体吸收的热量.分析 (1) B 室中气体经历的是一个绝热压缩过程,遵循绝热方程TVγ-1 =常数,由此可求出B 中气体的末态温度TB .又由于A 、B 两室中隔板可无摩擦平移,故A 、B 两室等压.则由物态方程pV A =νRT A 和pV B =νRT B 可知T A =2T B .(2) 欲求A 室中气体吸收的热量,我们可以有两种方法.方法一:视A 、B 为整体,那么系统(汽缸)对外不作功,吸收的热量等于系统内能的增量.即QA =ΔE A +ΔE B .方法二:A 室吸热一方面提高其内能ΔE A ,另外对“外界”B 室作功WA.而对B 室而言,由于是绝热的,“外界” 对它作的功就全部用于提高系统的内能ΔEB .因而在数值上W A =ΔE B .同样得到Q A =ΔE A +ΔE B . 解 设平衡后A 、B 中气体的温度、体积分别为T A ,T B 和V A ,V B .而由分析知压强p A =p B =p .由题已知⎩⎨⎧=+=022V V V V V B A B A ,得⎩⎨⎧==3/23/400V V V V BA (1) 根据分析,对B 室有B γB γT V T V 1010--=得 ()0010176.1/T T V V T γB B ==-;0353.2T T T B A == (2) ()()0007.312525ΔΔT T T R T T R E E Q B A A A A =-+-=+= 13-23 0.32 kg 的氧气作如图所示的ABCDA 循环,V 2 =2V 1 ,T 1=300K,T 2=200K,求循环效率.分析 该循环是正循环.循环效率可根据定义式η=W /Q 来求出,其中W 表示一个循环过程系统作的净功,Q 为循环过程系统吸收的总热量. 解 根据分析,因AB 、CD 为等温过程,循环过程中系统作的净功为()()()J 1076.5/ln /ln 32121211⨯=-==+=V V T T R M m V V RT Mm W W W CD AB由于吸热过程仅在等温膨胀(对应于AB 段)和等体升压(对应于DA 段)中发生,而等温过程中ΔE =0,则AB AB W Q =.等体升压过程中W =0,则DA DA E Q Δ=,所以,循环过程中系统吸热的总量为()()()()J 1081.325/ln /ln Δ42112121,121⨯=-+=-+=+=+=T T R M m V V RT Mm T T C M m V V RT Mm E W Q Q Q m V DAAB DA AB 由此得到该循环的效率为 %15/==Q W η13 -24 图(a)是某单原子理想气体循环过程的V -T 图,图中V C =2V A .试问:(1) 图中所示循环是代表制冷机还是热机? (2) 如是正循环(热机循环),求出其循环效率.分析 以正、逆循环来区分热机和制冷机是针对p -V 图中循环曲线行进方向而言的.因此,对图(a)中的循环进行分析时,一般要先将其转换为p -V 图.转换方法主要是通过找每一过程的特殊点,并利用理想气体物态方程来完成.由图(a)可以看出,BC 为等体降温过程,CA 为等温压缩过程;而对AB 过程的分析,可以依据图中直线过原点来判别.其直线方程为V =CT ,C 为常数.将其与理想气体物态方程pV =m/MRT 比较可知该过程为等压膨胀过程(注意:如果直线不过原点,就不是等压过程).这样,就可得出p -V 图中的过程曲线,并可判别是正循环(热机循环)还是逆循环(制冷机循环),再参考题13-23的方法求出循环效率.解 (1) 根据分析,将V -T 图转换为相应的p -V 图,如图(b)所示.图中曲线行进方向是正循环,即为热机循环.(2) 根据得到的p -V 图可知,AB 为等压膨胀过程,为吸热过程.BC 为等体降压过程,CA 为等温压缩过程,均为放热过程.故系统在循环过程中吸收和放出的热量分别为()A B m p T T C M m Q -=,1 ()()A C A A B m V V V RT Mm T T C M m Q /ln ,2+-= CA 为等温线,有T A =T C ;AB 为等压线,且因V C =2V A ,则有T A =T B /2.对单原子理想气体,其摩尔定压热容C p ,m =5R/2,摩尔定容热容C V ,m =3R/2.故循环效率为()()3/125/2ln 2312/5/2ln 321/112=+-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=-=A A A T T T Q Q η 13 -25 一卡诺热机的低温热源温度为7℃,效率为40%,若要将其效率提高到50%,问高温热源的温度需提高多少?解 设高温热源的温度分别为1T '、1T '',则有12/1T T η'-=', 12/1T T η''-=''其中T 2 为低温热源温度.由上述两式可得高温热源需提高的温度为K 3.931111Δ211=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛'--''-='-''=T ηηT T T 13 -26 一定量的理想气体,经历如图所示的循环过程.其中AB 和CD 是等压过程,BC 和DA 是绝热过程.已知B 点温度T B =T 1,C 点温度T C =T 2.(1) 证明该热机的效率η=1-T 2/T 1 ,(2) 这个循环是卡诺循环吗?分析 首先分析判断循环中各过程的吸热、放热情况.BC 和DA 是绝热过程,故Q BC 、Q DA 均为零;而AB 为等压膨胀过程(吸热)、CD 为等压压缩过程(放热),这两个过程所吸收和放出的热量均可由相关的温度表示.再利用绝热和等压的过程方程,建立四点温度之间的联系,最终可得到求证的形式. 证 (1) 根据分析可知 ()()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=---=---=-=B A C D B C A B D CA B m p C D m p AB CD T T T T T T T T T T T T C MT T C M m Q Q η1/11111,, (1) 与求证的结果比较,只需证得BA C D T T T T = .为此,对AB 、CD 、BC 、DA 分别列出过程方程如下V A /T A =V B /T B (2)V C /T C =V D /T D (3) C γC B γB T V T V 11--= (4)A γA D γD T V T V 11--= (5)联立求解上述各式,可证得η=1-T C /T B =1-T 2/T 1(2) 虽然该循环效率的表达式与卡诺循环相似,但并不是卡诺循环.其原因是:① 卡诺循环是由两条绝热线和两条等温线构成,而这个循环则与卡诺循环不同;② 式中T 1、T 2的含意不同,本题中T 1、T 2只是温度变化中两特定点的温度,不是两等温热源的恒定温度.13 -27 一小型热电厂内,一台利用地热发电的热机工作于温度为227℃的地下热源和温度为27℃的地表之间.假定该热机每小时能从地下热源获取1.8 ×1011J的热量.试从理论上计算其最大功率为多少?分析 热机必须工作在最高的循环效率时,才能获取最大的功率.由卡诺定理可知,在高温热源T 1和低温热源T 2之间工作的可逆卡诺热机的效率最高,其效率为η=1-T 2/T 1 .由于已知热机在确定的时间内吸取的热量,故由效率与功率的关系式Q pt Q W η//==,可得此条件下的最大功率.解 根据分析,热机获得的最大功率为()-1712s J 100.2//1/⋅⨯=-==t Q T T t Q ηp13 -28 有一以理想气体为工作物质的热机,其循环如图所示,试证明热()()1/1/12121---=p p V V γη 分析 该热机由三个过程组成,图中AB 是绝热过程,BC 是等压压缩过程,CA 是等体升压过程.其中CA 过程系统吸热,BC 过程系统放热.本题可从效率定义CA BC Q Q Q Q η/1/112-=-=出发,利用热力学第一定律和等体、等压方程以及γ=C p,m 桙C V,m 的关系来证明.证 该热机循环的效率为CA BC Q Q Q Q η/1/112-=-=其中Q BC =m /M C p,m (T C -T B ),Q CA =m/M C V,m (T A -T C ),则上式可写为1/1/11---=---=C A CB C A B C T T T T γT T T T γη 在等压过程BC 和等体过程CA 中分别有T B /V 1 =T C /V 2,T A /P 1 =T C /P 2,代入上式得()()1/1/12121---=p p V V γη 13 -29 如图所示为理想的狄赛尔(Diesel)内燃机循环过程,它由两绝热线AB 、CD 和等压线BC 及等体线DA 组成.试证此内燃机的效率为()()()1//1/12312123---=-V V V V γV V ηγγ证 求证方法与题13-28相似.由于该循环仅在DA 过程中放热、BC 过程中吸热,则热机效率为 ()()B C AD B C m p A D m V BCDA T T T T γT T C M T T C M m Q Q η---=---=-=111/1,, (1) 在绝热过程AB 中,有1211--=γB γA V T V T ,即()121//-=γA B V V T T (2)在等压过程BC 中,有23//V T V T B C =,即23//V V T T B C = (3)再利用绝热过程CD,得1311--=γC γD V T V T (4)解上述各式,可证得()()()1//1/12312123---=-V V V V γV V ηγγ 13 -30 如图所示,将两部卡诺热机连接起来,使从一个热机输出的热量,输入到另一个热机中去.设第一个热机工作在温度为T 1和T 2的两热源之间,其效率为η1 ,而第二个热机工作在温度为T 2 和T 3 的两热源之间,其效率为η2.如组合热机的总效率以η=(W 1 +W 2 )/Q 1 表示.试证总效率表达式为η=(1 -η1 )η2 +η1 或 η=1 -T 3/T 1分析 按效率定义,两热机单独的效率分别为η1=W 1 /Q 1和η2=W 2 /Q 2,其中W 1 =Q 1-Q 2 ,W 2 =Q 2-Q 3 .第一个等式的证明可采用两种方法:(1) 从等式右侧出发,将η1 、η2 的上述表达式代入,即可得证.读者可以一试.(2) 从等式左侧的组合热机效率η=(W 1 +W 2 )/Q 1出发,利用η1、η2的表达式,即可证明.由于卡诺热机的效率只取决于两热源的温度,故只需分别将两个卡诺热机的效率表达式η1=1-T 2 /T 1 和η2=1-T 3 /T 2 代入第一个等式,即可得到第二个等式.证 按分析中所述方法(2) 求证.因η1=W 1 /Q 1 、η2=W 2 /Q 2 ,则组合热机效率12211211121Q Q ηηQ W Q W Q W W η+=+=+= (1) 以Q 2 =Q 1-W 1 代入式(1) ,可证得η=η1 +η2 (1-η1 ) (2) 将η1=1-T 2 /T 1 和η2=1-T 3 /T 2代入式(2),亦可证得η=1-T 2 /T 1 +(1-T 3 /T 2 )T 2 /T 1 =1-T 3 /T 113 -31 在夏季,假定室外温度恒定为37℃,启动空调使室内温度始终保持在17 ℃.如果每天有2.51 ×108 J 的热量通过热传导等方式自室外流入室内,则空调一天耗电多少? (设该空调制冷机的制冷系数为同条件下的卡诺制冷机制冷系数的60%)分析 耗电量的单位为kW·h ,1kW·h =3.6 ×106J.图示是空调的工作过程示意图.因为卡诺制冷机的制冷系数为212T T T e k -=,其中T 1为高温热源温度(室外环境温度),T 2为低温热源温度(室内温度).所以,空调的制冷系数为e =e k · 60% =0.6 T 2/( T 1 -T 2 )另一方面,由制冷系数的定义,有e =Q 2 /(Q 1 -Q 2 )其中Q 1为空调传递给高温热源的热量,即空调向室外排放的总热量;Q 2是空调从房间内吸取的总热量.若Q ′为室外传进室内的热量,则在热平衡时Q 2=Q ′.由此,就可以求出空调的耗电作功总值W =Q 1-Q 2 .解 根据上述分析,空调的制冷系数为7.8%60212=-=T T T e在室内温度恒定时,有Q 2=Q ′.由e =Q 2 /(Q 1-Q 2 )可得空调运行一天所耗电功W =Q 1-Q 2=Q 2/e =Q ′/e =2.89×107=8.0 kW·h13 -32 一定量的理想气体进行如图所示的逆向斯特林循环(回热式制冷机中的工作循环),其中1→2为等温(T 1 )压缩过程,3→4为等温(T 2 )膨胀过程,其他两过程为等体过程.求证此循环的制冷系数和逆向卡诺循环制冷系数相等.(这一循环是回热式制冷机中的工作循环,具有较好的制冷效果.4→1过程从热库吸收的热量在2→3过程中又放回给了热库,故均不计入循环系数计算.)证明 1→2 过程气体放热2111lnV V RT Q v = 3→4 过程气体吸热 2122lnV V RT Q v = 则制冷系数 e =Q 2 /(Q 1-Q 2 )= T 2/( T 1-T 2 ).与逆向卡诺循环的制冷系数相同.13 -33 物质的量为ν的理想气体,其摩尔定容热容C V,m =3R/2,从状态A(p A ,V A ,T A )分别经如图所示的ADB 过程和ACB 过程,到达状态B(p B ,V B ,T B ).试问在这两个过程中气体的熵变各为多少? 图中AD 为等温线.分析 熵是热力学的状态函数,状态A 与B 之间的熵变ΔSAB 不会因路径的不同而改变.此外,ADB 与ACB 过程均由两个子过程组成.总的熵变应等于各子过程熵变之和,即DB AD AB S S S ΔΔΔ+=或CB AC AB S S S ΔΔΔ+=. 解 (1) ADB 过程的熵变为()()D B p,m A D B D D A T BD P D A T DBAD AB T T C V V T T C T W T Q T Q S S S /ln /ln /d /d /d /d ΔΔΔm p,v vR v +=+=+=+=⎰⎰⎰⎰ (1)在等温过程AD 中,有T D =T A ;等压过程DB 中,有V B /T B =V D /T D ;而C p ,m =C V ,m +R ,故式(1)可改写为()()()()A B A B A B p,m A B B D ADB V T V V V T C V T V T S /ln 23/ln /ln /ln ΔvR vR v vR +=+=(2) ACB 过程的熵变为()()C B V,m A C p,m CB AC BA ACB T TC V T C S S Q/T S /ln /ln ΔΔd Δv v +=+==⎰ (2)利用V C =V B 、p C =p A 、T C /V C =T A /V A 及T B /p B =T C /p C ,则式(2)可写为()()()()()()()A B A B A A B B V,m A B A B A B V,m ACB V T V V V p V p C V V p p V V R C S /ln 23/ln /ln /ln /ln /ln ΔvR vR v vR v v +=+=++=通过上述计算可看出,虽然ADB 及ACB 两过程不同,但熵变相同.因此,在计算熵变时,可选取比较容易计算的途径进行.13 -34 有一体积为2.0 ×10-2m 3的绝热容器,用一隔板将其分为两部分,如图所示.开始时在左边(体积V 1 =5.0 ×10-3m 3)一侧充有1mol 理想气体,右边一侧为真空.现打开隔板让气体自由膨胀而充满整个容器,求熵变.分析 在求解本题时,要注意⎰=BA T Q S d Δ 的适用条件.在绝热自由膨胀过程中,d Q =0,若仍运用上式计算熵变,必然有ΔS =0.显然,这是错误的结果.由于熵是状态的单值函数,当初态与末态不同时,熵变不应为零.出现上述错误的原因就是忽视了公式的适用条件. ⎰=BA T Q S d Δ 只适用于可逆过程,而自由膨胀过程是不可逆的.因此,在求解不可逆过程的熵变时,通常需要在初态与末态之间设计一个可逆过程,然后再按可逆过程熵变的积分式进行计算.在选取可逆过程时,尽量使其积分便于计算.解 根据上述分析,在本题中因初末态时气体的体积V 1 、V 2 均已知,且温度相同,故可选一可逆等温过程.在等温过程中,d Q =d W =p d V ,而VRT M m p =,则熵变为 ()1-12K J 52.11/ln d 1d d Δ12⋅=====⎰⎰⎰V V R M m V V R M m T V p T Q S V V。

医用物理学第13章课后答案

医用物理学第13章课后答案

四、习题解答13 - 1 一个功率为100W 的白炽灯,内装有直径d =0.40mm,长l =30cm 的钨丝。

钨丝可看作黑体。

求钨丝辐射时的温度。

解:由题已知 P=100W d =0.40mm, l =30cm 白炽灯钨丝的表面积:28223210768.310302104.014.32m l d S ---⨯=⨯⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎭⎫⎝⎛=π 钨丝辐射时的温度:K S P T 9.14701067.510768.3100418841=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛=--σ 13 – 2 将星体看成黑体,测得天狼星的最大发射本领的波长λm =0.290μm ,试求这颗星的球表面的温度。

解:由维恩位移定律 b T m =λ 得:K bT m 999310290.010898.263=⨯⨯==--λ 13 – 3 某种金属在一束绿光照射下刚能产生光电效应,现改用紫光或红光照射,能否产生光电效应?答:由爱因斯坦光电效应方程 W m h +=221υν得: 当hW≤ν时,υ=0,即无光电效应,ν称为红限。

绿紫νν>,紫光下能发生光电效应; 绿红νν<,红光下不能发生光电效应。

13 – 4 用紫外光(波长为3000Ǻ)照射逸出功W=2.0eV 的金属表面,试求逸出光电子从金属表面逸出来时的速度。

解:由爱因斯坦光电效应方程 W m h +=221υν得: ()skm mW hc mW h /8671011.9106.10.210300*********.6222311910834=⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯-⨯⨯⨯⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-=----λνυ13 – 5.如果入射光照射在逸出功W=2.48eV 的钠金属表面上而产生光电效应。

当加上5V 的临界截止电压时,光电流变为零。

试求入射光的波长是多少?解:由W eV h +=ν得:nm W eV ch c166106.148.25106.110626.61031919348=⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯=+==---νλ 13 – 6.试求波长为下列数值的光子的动量、能量和质量:(1)λ=600nm 的可见光;(2)λ=0.1Ǻ的X 射线;(3)λ=0.001Ǻ的γ射线; 并计算在什么温度下分子运动的平均平动动能等于上述光子的能量。

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第十三章开放经济的均衡1.什么是国际收支?国际收支的“经常项目”、“资本和金融项目”、“储备资产”和“净误差与遗漏”,它们相互之间在数量上怎样构成一个平衡表的关系?答:(1)国际收支是在一定时期内一个国家或地区与其他国家或地区之间进行的全部经济交易的系统记录。

它包括对外贸易和对外投资状况,是贸易和投资以及其他国际经济交往的总和。

其中既包括用外汇收付的经济交易,也包括以实物、技术形式进行的经济交易。

国际收支反映的是某一段时期的经济交易流量情况,与国家资产负债表有着本质上的不同。

(2)国际收支平衡表是一种统计报表,全面系统地记录一国的国际收支状况。

它是反映一个国家对外经济发展、偿债能力等状况的重要文件,也是一个国家在制定外汇政策等宏观经济政策时的重要依据。

通常,把国际收支平衡表的项目划分为四类:经常项目、资本和金融项目、储备资产变动以及净误差与遗漏。

①经常项目。

它是国际收支中最重要的项目,包括货物贸易、服务贸易、收益项目和经常转移。

货物贸易主要指通过海关进出口的所有货物,服务贸易则包括各种形式的商业服务和一部分政府服务,这两个子项目的出口都可以从国外收取外汇。

收益项目包括劳动报酬和投资收益(利息、股息、利润、红利等)两项。

经常转移又称为单方转移,指的是不以获取收入或者支出为目的的单方面交易行为,包括侨汇、无偿援助和捐赠、国际组织收支等。

②资本和金融项目。

资本项目记录的是资本性质的转移和专利、版权、商标等资产的一次性买断、卖断。

金融项目记录直接投资、证券投资和其他投资三项。

③储备资产。

指的是由中央银行持有,或由财政部门持有的可随时直接使用的金融资产。

④净误差与遗漏。

国际收支平衡表是按复式簿记原理编制的,每一笔经济交易要同时记入有关项目的借方和贷方,数额相等。

但是在实践中,国际收支平衡表的编制是通过对各个子项目的统计进行的。

由于统计数据来源不一、时间不同等原因,借方合计与贷方合计之间总是存在一定的差额。

为此,就需要有一个平衡项目——净误差与遗漏。

当贷方大于借方时,就将差额列入该项目的借方;当借方大于贷方时,就将差额列入该项目的贷方。

换言之,正是由于净误差与遗漏项目的存在,使得国际收支平衡表总可以实现平衡。

2.在复式簿记下,以下的国际交易应如何计入中国的国际收支平衡表?(1)一位中国居民从美国居民那里进口了价值50 000美元的商品,并约定3个月后付款;(2)3个月后,中国居民用他在纽约的银行存款付款;(3)美国居民用这笔资金购买了中国的B股股票;(4)美国居民购买的中国B股股票获得了600美元的红利。

如果这些交易发生在同一年,它们对中国的国际收支平衡表的净额影响是什么?答:(1)借:商品进口50 000美元贷:短期资本流入 50 000美元(2)借:短期资本流入50 000美元贷:本国在外国银行存款 50 000美元(3)借:外国在本国银行存款50 000美元贷:证券投资 50 000美元(4)借:外国在本国银行存款 600美元贷:证券投资收入 600美元对国际收支平衡表的影响:项目借方(-)贷方(+)差额商品50 000 -50 000间接投资50 000600+50 600其它投资50 00060050 000 -600合计100 600 100 600 03.什么是国际收支的失衡?失衡是否一定是坏事?国际收支中有许多项目,每个项目都有是顺差还是逆差的问题,是否顺差就是好,逆差就是不好?答:(1)在判断国际收支是否平衡时,国际上通行的方法是将国际收支平衡表上各个项目区分为两类不同性质的交易:自主性交易和调节性交易。

前者是指企业、单位和个人由于自身的需要而进行的交易,如商品和服务的输出与输入、赠予、侨民汇款和长期资本的流出和流入。

后者是指在自主性交易产生不平衡时所进行的用以平衡收支的弥补性交易,如向国外银行和国际金融机构借用短期资本、进口商取得分期付款的权利以及动用国际储备等。

通常判断一国国际收支是否平衡,主要是看其自主性交易是否平衡。

如果一国国际收支不必依靠调节性交易而通过自主性交易就能实现基本平衡,那么就是国际收支平衡;反之,则为失衡。

(2)国际收支失衡不一定都是坏事,应该分析引起失衡的原因。

比如一国处于经济发展阶段,常需要进口大量技术、设备和重要原材料,而受生产和技术能力的限制,出口一时难以相应增长,因而出现贸易和国际收支差额。

不过,只要能确定合理的经济发展战略,适度引入外资,广泛引进先进技术,积极发展生产和出口,是有可能逐步调整贸易和国际收支差额的。

因此,在经济安排得当的条件下,这种国际收支失衡具有过渡的性质,不是坏事。

(3)一国国际收支失衡,若不及时调整,会直接影响对外交往的能力和信誉,不利于国内经济的发展。

如果有大量逆差,则会外汇短缺,本国币值下跌,短期资本外流。

严重时会导致货币危机。

国际收支顺差也是失衡。

由于外汇供过于求,本币汇率上升,则会抑制出口,并增加国内货币供应和通货膨胀的压力。

如果持续有大额顺差,不仅会影响本国经济的均衡健康发展,而且会招致其他国家的抗议和报复。

国际收支顺差和逆差都是失衡的表现。

认为只有逆差出现才是失衡,是片面的理解。

国际收支平衡,需从短期和长期两个角度去把握:①保持年度收支平衡,对于保证当前的对外收支能力,是必要的。

但对国际收支平衡作较长期的考虑,则可突破必须保持当年度平衡的约束,作战略性安排。

②对于一个发展中国家,安排国际收支的出发点是最大限度地推进本国经济的发展和促进形成一个适合现代化要求的经济结构。

为此,一定时期内经常项目上有赤字是可以允许的。

4.美国经常存在大量贸易逆差,同时还是世界上最大的负债国。

其他国家如果处于类似的状况,人们通常做消极、悲观的估价;而对于美国,人们的判断却是它从中得到了极大的好处。

为什么有这么大的出入?答:这种情况是由以下几个因素产生的:(1)美元在全球货币体系中拥有特殊地位。

在世界货币体系中,美元是享有特权的货币,是各国主要的储备资产,美国政府可以通过直接印刷美钞来弥补国际收支逆差而不用像其他国家那样通过扩大生产和出口获得美元。

可见,美国政府可以从美元发行中获得巨额的铸币税。

(2)美国成为世界上最大的债务国,是其经常账户长期逆差的必然后果,外国中央银行用美元储备购买美国的国库券,是外资流入美国的主要途径之一,使得美国在经常项目逆差的同时存在着资本和金融账户的巨额顺差。

(3)美国的巨额经常项目逆差之所以没有引起人们的悲观情绪,在于人们对美国的经济增长一直持有良好的预期。

这种预期认为,由于美国掌握着世界上最先进的生产技术,在美国投资的预期收益率要高于在世界其他地区的投资收益,因此会有资本源源不断的输入美国,以弥补巨额的经常项目赤字,从而使美国可以长期保持巨额的经常项目逆差。

5.外汇储备少了,缺乏调节国际收支的力量;外汇储备多了,则意味着自己的财富被别人占用。

你认为能否找到一个理想的均衡点并有可能持续地保持之?答:(1)国际储备是一国或地区官方拥有可以随时使用的国际储备性资产。

传统上认为,国际储备的作用主要是应付国际收支失衡、维护汇率稳定。

当国际收支出现逆差时,可以动用本国的储备,平衡外汇收支;当汇率出现不正常波动时,可以动用储备,影响外汇市场供求,使汇率变动保持在经济发展目标范围之内。

在新兴市场国家国际储备越来越被看作是信心的标志。

储备越多,表明偿付能力越强,同时高的外汇储备对国际金融市场投机者也可以起到震慑作用。

在一些转轨经济体中,国际储备还常被用做改革基金,以应付可能出现的支付困难。

通常国际储备资产包括货币性黄金、特别提款权、在国际货币基金组织的储备头寸以及外汇储备四个部分。

其中以外汇储备为主要组成部分。

外汇储备是一国(或地区)货币当局持有的可以随时使用的可兑换货币资产。

外汇储备的第一个作用在于使一个国家能够应付对外贸易中对外汇需求的波动。

在这一点上,国际货币基金组织(IMF)使用特里芬(Triffin)法则。

该法则认为,一个国家为了保证进出口中的外汇需要,应该保持相当于3~4个月进口总额的外汇储备,以使该国在进出口上不至于出现大的外汇短缺。

中国现在的外汇储备显然已经远远超过了特里芬法则的水平。

外汇储备的第二个作用在于保证外债还款方面的外汇需求,具体来说就是该国的外汇储备应该能够满足短期外债到期而债权人不予展期所产生的外汇需求。

传统思维里关于外汇储备的第三个作用,是外汇储备应该足以抵挡短期资本流动(包括炒作性资本流动)所带来的外汇需求。

因为中国的资本账户是不开放的,从理论上讲,国际短线投机者无法利用资本的跨境流动来对人民币进行攻击。

从短期来看,我国外汇储备应付这种需要是足够的。

(2)保持一定的外汇储备,是调节国际收支和市场总供求的重要手段,但外汇储备并非越多越好。

这主要是因为:①外汇储备增加,要相应扩大货币供给量,可能增加对货币均衡的压力。

②外汇储备表现为持有一种以外币表示的金融债权,相应的资金存在国外,并未投入国内生产使用。

所以外汇储备过大,等于相应的资金“溢出”,对于资金短缺的国家来说是不合算的。

③外汇储备还可能由于外币汇率贬值而在短期内蒙受巨大损失。

(3)适度外汇储备水平适度的外汇储备水平,需要综合考虑经济发展的规模和速度、对外开放的程度、对外信誉和在国际市场上筹措资金能力、外债的还本付息以及国家通过调整国内外经济和外汇管理来影响国际收支的有效程度等因素。

一个常用指标是认为应该维持相当于一国3~4个月进口额的外汇储备;另一个是最后清偿率指标,是指外债余额与国际储备的比,国际公认的警戒线为130%。

不过这类指标只有有限的参考价值。

全面考察外汇储备是否适度,必须结合各自的国情特点。

如我国,正处于经济体制转轨过程中,存在较多的不确定因素,面对的国际政治、经济、金融形势又极为复杂,保有较大数量的外汇储备,是审慎决策所必要的。

对外汇储备的管理:①要考虑资金安全;②要考虑保持流动性,即保证储备资产能够灵活兑现,以备随时运用;③在保证安全性和流动性的前提下,根据资产多样化的原则,应把一部分资产投资于稳定成长的证券上,以获取收益。

6.不少人认为,中国一方面放着大量的外汇储备不用,同时却通过借外债和吸引外资的方式发展国内经济,极不经济、极不明智。

这样的状况为什么就改变不了?答:(1)中国外汇储备不断增长的原因:第一,中国经济增长势头强劲,对外贸易发展迅速。

1978~2004年,尽管中国经济增长也有过几次波动,但保持了平均每年8%~9%的经济增长。

中国的整体经济实力已今非昔比。

2003年中国的GDP按汇率折算成11 670亿美元,2004年超过13 000亿美元。

整体经济的快速发展为其他领域包括国际收支领域的成长奠定了基础。

从国际贸易的角度来看,我国出口增长速度很高,从1978年的975亿美元增长至2004年的6 558亿美元,出口增长平均每年达到17.6%。

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