(完整版)第四章相平衡思考题(答案).doc
物理化学第六版侯新朴人民卫生出版社课后答案
思考题 1. 【答】 1 不一定正确。
绝热条件可以保证系统和环境之间没有热交换 封闭条件可以保证系统和环境之间没有物质交换。
但是单单这两个条件不能保证系统和环境之间有其他能量交换方式 如作功。
当绝热封闭的系统在重力场中高度发生大幅度变化时 系统和地球间的作功不能忽略 系统的状态将发生变化。
2 正确。
3 不正确。
系统和环境间发生物质交换时 可以作功又吸热 但显然不是封闭系统。
为了防止混淆 一般在讨论功和热的时候 都指定为封闭系统 但这并不意味着发生物质交换时没有功和热的发生。
但至少在这种情况下功和热的意义是含混的。
4 正确。
当发生化学作用 即系统和环境间物质交换 时 将同时有热和功发生 而且还有物质转移 因此是敞开系统。
3.【答】 1 对一个物理化学过程的完整描述 包括过程的始态、终态和过程所经历的具体途径 因此仅仅给定过程的始、终态不能完 整 地说明该过程。
Q、W都是途径依赖量 其数值依赖于过程的始态、终态和具体途径 只要过程不完全确定 Q、W的数值就可 能 不确定。
因为Q W △U 只要过程始、终态确定 则△U确定 因此Q W也确定。
2 在已经给定始、终态的情况下 又限定过程为绝热过程 Q 0 Q 确定 W △U W和△U也确定。
5. 【答】 1 正确。
状态是各种状态性质的综合表现 状态性质改变 状态一定改变。
2 不正确。
比如理想气体的等温过程中 状态改变但是热力学能不变。
3 不正确。
温度是热运动的―强度‖ 热是热运动的―数量‖ 两者没有必然练习。
4 不正确。
绝热和刚性只意味着内有热交换和体积功 不能排除其他作功方式的存在。
5 不正确。
理想气体可逆等温压缩时 向外放热 热力学能不减少。
6 正确。
7 不正确。
H是状态函数 但是△H却是依赖于过程的物理量 因此热 Qp 不是状态函数 他依赖于过程。
8 不正确。
理想气体的焓仅与温度有关。
9 不正确。
10 正确。
Q―W △U --。
11 不正确。
《电力系统自动装置》复习思考题参考答案(第4—7章)
《电力系统自动装置》复习思考题参考答案(第4—7章)第四章复习思考题1.何谓励磁系统?答:供给同步发电机励磁电流的电源及其附属设备统称为励磁系统。
它一般由励磁功率单元和励磁调节器两个主要部分组成。
2.同步发电机自动调节励磁系统的主要任务是什么?答:(1)系统正常运行条件下,维持发电机端或系统某点电压在给定水平;(2)实现并联运行发电机组无功功率的合理分配;(3)提高同步发电机并联运行的稳定性;(4)改善电力系统的运行条件;(5)对水轮发电机组在必要时强行减磁。
3.对同步发电机的自动调节励磁系统的基本要求是什么?答:励磁系统应具有足够的调节容量、励磁顶值电压、电压上升速度、强励持续时间、电压调节精度与电压调节范围,应在工作范围内无失灵区,应有快速动作的灭磁性能。
4.何谓励磁电压响应比?何谓强励倍数?答:通常将励磁电压在最初0.5s内上升的平均速度定义为励磁电压响应比,用以反映励磁机磁场建立速度的快慢。
强励倍数是在强励期间励磁功率单元可能提供的最高输出电压与发电机额定励磁电压之比。
5.同步发电机励磁系统类型有哪些?其励磁方式有哪两种?答:同步发电机励磁系统类型有:直流励磁机系统、交流励磁机系统和发电机自并励系统。
励磁方式分为自励方式和他励方式两种。
6.画出三相全控桥式整流电路,哪些晶闸管为共阳极组,哪些为共阴极组?答:VTHl、VTH3、VTH5为共阴组,VTH2、VTH4、VTH6为共阳组。
(第6题)7.三相全控桥式整流电路在什么条件下处于整流工作状态和逆变工作状态?整流和逆变工作状态有何作用?整流和逆变工作状态有何作用?答:三相全控桥式整流电路的控制角α在0°<α<90°时,三相全控桥工作在整流状态;当90°<α<180°时,三相全控桥工作在逆变状态。
整流状态主要用于对发电机的励磁;逆变状态主要用于对发电机的灭磁。
8. 简述自动励磁调节器的工作原理。
答:自动励磁调节器的工作原理如下:根据发电机电压G U 变化,把测得的发电机端电压经调差、测量比较环节与基准电压进行比较,得到正比于发电机电压变化量的de U ,经综合放大环节得到SM U ,SM U 作用于移相触发环节,控制晶闸管控制极上触发脉冲α的变化,从而调节可控输出的励磁电流,使发电机端电压保持正常值。
工程热力学-第四版思考题答案(完整版)(沈维道)(高等教育出版社)
工程热力学-第四版思考题答案(完整版)(沈维道)(高等教育出版社)工程热力学第四版沈维道 思考题 完整版第1章 基本概念及定义1.闭口系与外界无物质交换,系统内质量将保持恒定,那么,系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统吗?答:否。
当一个控制质量的质量入流率与质量出流率相等时(如稳态稳流系统),系统内的质量将保持恒定不变。
2.有人认为,开口系统中系统与外界有物质交换,而物质又与能量不可分割,所以开口系不可能是绝热系。
这种观点对不对,为什么? 答:不对。
“绝热系”指的是过程中与外界无热量交换的系统。
热量是指过程中系统与外界间以热的方式交换的能量,是过程量,过程一旦结束就无所谓“热量”。
物质并不“拥有”热量。
一个系统能否绝热与其边界是否对物质流开放无关。
⒊平衡状态与稳定状态有何区别和联系,平衡状态与均匀状态有何区别和联系? 答:“平衡状态”与“稳定状态”的概念均指系统的状态不随时间而变化,这是它们的共同点;但平衡状态要求的是在没有外界作用下保持不变;而平衡状态则一般指在外界作用下保持不变,这是它们的区别所在。
⒋倘使容器中气体的压力没有改变,试问安装在该容器上的压力表的读数会改变吗?在绝对压力计算公式中,当地大气压是否必定是环境大气压?答:可能会的。
因为压力表上的读数为表压力,是工质真实压力与环境介质压力之差。
环境介质压力,譬如大气压力,是地面以上空气柱的重量所造成的,它随着各地的纬度、高度和气候条件不同而有所变化,因此,即使工质的绝对压力不变,表压力和真空度仍有可能变化。
“当地大气压”并非就是环境大气压。
准确地说,计算式中的P b 应是“当地环境介质”的压力,而不是随便任何其它意义上的“大气压力”,或被视为不变的“环境大气压力”。
⒌温度计测温的基本原理是什么?答:温度计对温度的测量建立在热力学第零定律原理之上。
它利用了“温度是相互热平衡的系统所具有的一种同一热力性质”,这一性质就是“温度”的概念。
(完整版)电力系统分析理论(刘天琪)课后思考题答案
(完整版)电力系统分析理论(刘天琪)课后思考题答案第一章1、电力系统的额定电压是如何定义的?电力系统中各元件的额定电压是如何确定的?答:电力系统的额定电压:能保证电气设备的正常运行,且具有最佳技术指标和经济指标的电压。
电力系统各元件的额定电压:a.用电设备的额定电压应与电网的额定电压相同。
b.发电机的额定电压比所连接线路的额定电压高5%,用于补偿线路上的电压损失。
c.变压器的一次绕组额定电压等于电网额定电压,二次绕组的额定电压一般比同级电网的额定电压高10%。
2、电力线路的额定电压与输电能力有何关系?答:相同的电力线路,额定电压越高,输电能力就越大。
在输送功率一定的情况下,输电电压高,线路损耗少,线路压降就小,就可以带动更大容量的电气设备。
3、什么是最大负荷利用小时数?答:是一个假想的时间,在此时间内,电力负荷按年最大负荷持续运行所消耗的电能,恰好等于该电力负荷全年消耗的电能。
第二章1、分裂导线的作用是什么?分裂导线为多少合适?为啥?答:在输电线路中,分裂导线输电线路的等值电感和等值电抗都比单导线线路小,分裂的根数越多,电抗下降也越多,但是分裂数超过4时,电抗的下降逐渐趋缓。
所以最好为4分裂。
2、什么叫变压器的空载试验和短路试验?这两个试验可以得到变压器的哪些参数?答:变压器的空载试验:将变压器低压侧加电压,高压侧开路。
此实验可以测得变压器的空载损耗和空载电流变压器的短路试验:将变压器高压侧加电压,低压侧短路,使短路绕组的电流达到额定值。
此实验可以测得变压器的短路损耗和短路电压。
3、对于升压变压器和降压变压器,如果给出的其他原始数据都相同,它们的参数相同吗?为啥?答:理论上只要两台变压器参数一致(包含给定的空载损耗,变比,短路损耗,短路电压),那么这两台变压器的性能就是一致的,也就是说可以互换使用,但是实际上不可能存在这样的变压器,我们知道出于散热和电磁耦等因数的考虑,一般高压绕组在底层(小电流),低压绕组在上层(大电流,外层便于散热)。
无机化学(周祖新)习题解答 第四章
无机化学(周祖新)习题解答第四章第四章酸碱平衡和溶解沉淀平衡习题解答(4)思考题1.强电解质的水溶液有强的导电性,但AgCl和BaSO4水溶液的导电性很弱,它们属于何种电解质?1.答:AgCl和BaSO4水溶液的导电性虽很弱,溶液中离子浓度很小,这是由于AgCl和BaSO4本身溶解度小,致使溶液中自由离子浓度小,导电性弱。
而AgCl和BaSO4(溶解部分)在溶液中还是全部解离的,所以是强电解质。
2.在氨水中加入下列物质时,NH3?H2O的解离度和溶液的pH将如何变化?⑴NH4Cl ⑵NaOH ⑶HAc ⑷加水稀释 2.NH3?H2ONH4++OH-⑴加入NH4Cl,氨水解离度下降,pH减小。
⑵加入NaOH,氨水解离度下降,pH增加。
⑶加入HAc,氨水解离度增加,pH减小。
⑷加水稀释,氨水解离度增加,pH减小。
3.下列说法是否正确?若有错误请纠正,并说明理由。
⑴酸或碱在水中的解离是一种较大的分子拆开而形成较小离子的过程,这是吸热反应。
温度升高将有利于电离。
⑵1×10-5 mol?L-1的盐酸溶液冲稀1000倍,溶液的pH值等于8.0。
⑶将氨水和NaOH溶液的浓度各稀释为原来1/2时,则两种溶液中OH-浓度均减小为原来的1/2。
⑷pH相同的HCl和HAc浓度也应相同。
⑸酸碱滴定中等当点即指示剂变色点。
⑹某离子被完全沉淀是指其在溶液中的浓度为0。
3.⑴错。
在解离即较大的分子拆开而形成较小离子的吸热反应的同时,较小离子与水分子的水合是是放热的,总反应的吸放热取决于两过程热效应的相对大小,有吸热也有放热,故温度升高不一定有利于解离。
⑵错。
在pH值远离7的时候,溶液每稀释10倍,pH近视增加一个单位,这是没有计算水解离出的H+,当pH接近7的时候,水解离出的H+就不能再忽略了,所以酸性溶液不管怎么稀释,只能越来越接近中性,不可能变为碱性。
⑶错。
NaOH溶液稀释为原来1/2时OH-浓度确实减小为原来的1/2;但氨水在稀释过程中,其解离平衡向右移动,会解离出更多的OH-,稀释一倍后,其OH-浓度大于原来的一半。
清华大学物理化学B-相平衡-2
在293.15 K、101325 Pa下:
83.6%B A
醇层 水层 B
8.5%B
共轭溶液
共轭溶液:两个平衡共存的液层
15 问:分层后继续加B, 两层的组成如何变化?
在一定的压力下,可测得水-异丁醇共轭溶液的组 成与温度的关系:
T/K 293.15 wB (水层) 8.5 wB (醇层) 83.6 333.15 373.15 393.15 406 9.3 70.2
所以两组分系统的相图通常用 指定温度的p-x 或 指定压力的T-x表示。
2
某一压力p下的组成分析:
p x yB p
* B B
p 指定温度T L
pA*
pB*
* y B pB xB p
g A xB (yB) → B
若pB*>pA* 即B为易挥发组分, pB*>p 可得: yB xB 结论:理想溶液中易挥发组分在气相中的含 量大于它在液相中的含量 p. y p x
6.6
77.2
14.0
61.5
37 37
16
最高临界溶解点(最高临界溶解温度Tc)
T/K
L
406 K
B在A中溶 解度曲线 A
L1+L2
B
A在B中溶 解度曲线
wB% 溶解度法绘制相图!
17 思考题:室温下,向A中逐渐加B,如何变化?
特别提醒:所有两相区平衡--统一!
对于指定的温度T1
两相区: 条件自由度 f*=2-2-0=0
(nl ng)xo nl xB ng yB
A
xB x0 yB
n ( ng ( yB xo ) l xo xB)
(完整版)第四章相平衡思考题(答案)
第四章相平衡思考题1. 纯氮气和空气算一个相吗?【解】纯氮气和空气各算一个相。
2. 当两个相的温度相同但压力不同时,两个相能达到平衡吗?如果两相的压力相同而温度不同,两相能达到平衡吗?【解】一般而言,当系统达到热力学平衡时,系统将同时满足热平衡、力平衡、相平衡和化学平衡。
具体到相平衡,其条件是各物质在两相中的化学势相同。
影响化学势的因素有温度和压力,达到相平衡时一般温度和压力亦相等。
如果温度相同,而压力不等同样有达到相平衡的可能,如渗透系统;同样地,在压力相同而温度不同的情况下,也应该有达到相平衡的可能性。
3. 在抽空的真空容器中,有一定量的NH4HS(s),加热后NH4HS(s)分解,试说明组分数和自由度。
【解】分解反应为NH4HS(s)→ NH3(g)+ H2S(g),组分数K = 3 - 1 – 1 = 1,自由度f = 1 - 2 + 2 = 1。
4. 恒温恒压下,某葡萄糖和氯化钠同时溶于水中,用一张只允许水通过的半透膜将此溶液与纯水分开。
当系统达到平衡后,系统的自由度为多少?【解】f** = 3 - 2 + 1 = 2。
5. 说明物系点和相点的区别,什么时候物系点和相点是统一的?【解】物系点表示系统的组成,而相点表示系统相的组成。
当系统是单相的时候,两者是重合的。
6. 图4-2中,当系统处于临界点C 时,自由度是多少?【解】自由度等于零。
7. 如用二氧化碳超临界流体作萃取剂,最低的工作压力是多少?能在室温下进行此操作吗?【解】二氧化碳的临界参数是t c = 31.26℃、p c = 7.2 MPa,因此最低压力是7.2 MPa。
因为t c = 31.26℃十分接近典型的室温值25℃,因此CO2超临界流体萃取可以在近室温下操作。
8. 在一高压容器中有足够量的水,向容器中充入氮气压力到10 MPa,这时还能用Clausius-Clapeyron 方程计算水的沸点吗?【解】当压力达到10 MPa 时,而水的临界压力为 22.129 MPa,几乎接近一半,此时水的体积不能忽略,水蒸气也不能视为理想气体,所以不能用Clausius-Clapeyron 方程计算水的沸点。
华南理工大学电机学第四章思考题
4-1 把一台三相感应电动机用原动机驱动,使其转速n高于旋转磁场的转速sn,定子接到三相交流电源,试分析转子导条中感应电动势和电流的方向。
这时电磁转矩的方向和性质是怎样的?若把原动机去掉,电机的转速有何变化?为什么?【答】感应电动机处于发电机状态,转子感应电动势、转子有功电流的方向如图所示,应用右手定则判断。
站在转子上观察时,电磁转矩eT的方向与转子的转向相反,即电磁转矩eT属于制动性质的转矩。
若把原动机去掉,即把与制动性质电磁转矩eT平衡的原动机的驱动转矩去掉,电动机将在电磁转矩eT的作用下减速,回到电动机状态。
4-2 有一台三相绕线型感应电动机,若将其定子三相短路,转子中通入频率为1f的三相交流电流,问气隙旋转磁场相对于转子和相对于空间的转速及转子的转向。
【答】假设转子中频率为1f的交流电流建立逆时针方向旋转的气隙旋转磁场,相对于转子的转速为pfns160=;若转子不转,根据左手定则,定子将受到逆时针方向的电磁转矩eT,由牛顿第三定律可知,定子不转时,转子为顺时针旋转,设其转速为n,则气隙旋转磁场相对于定子的转速为nns-。
4-3三相感应电动机的转速变化时,转子所生磁动势在空间的转速是否改变?为什么?【答】不变。
因为转子所产生的磁动势2F相对于转子的转速为nsnpfspfns∆====1226060,而转子本身又以转速n在旋转。
因此,从定子侧观看时,2F在空间的转速应为()ssnnnnnn=+-=+∆,即无论转子的实际转速是多少,转子磁动势和定子磁动势在空间的转速总是等于同步转速sn,在空间保持相对静止。
4-4 频率归算时,用等效的静止转子去代替实际旋转的转子,这样做是否影响定子边的电流、功率因数、输入功率和电机的电磁功率?为什么?【答】频率归算前后,转子电流的幅值及其阻抗角都没有变化,转子磁动势幅值的相位也不变,即两种情况下转子反应相同,那么定子的所有物理量以及电磁功率亦都保持不变。
4-5三相感应电动机的定、转子电路其频率互不相同,在T形等效电路中为什么能把它们画在一起?【答】主要原因是进行了频率归算。
第4章 习题答案(科学出版社)
第四章相平衡思考题1.什么叫自由度?相律的内容是什么?它能够解决什么问题?答:在不引起旧相消失和新相形成的前提下,可以在一定范围内独立变动的强度性质称为系统的自由度。
相律就是在平衡系统中,系统内相数、组分数、自由度数及影响物质性质的外界因素(如温度、压力、重力场、磁场、表面能等)之间关系的规律。
相律是一个定性规律,可以指示相平衡体系中有几个相,可以指导如何去识别由实验绘制的相图。
2.水的三相点与冰点是否相同?答:不相同。
纯水的三相点是气-液-固三相共存,其温度和压力由水本身性质决定,这时的压力为610.62Pa,温度为273.16K。
热力学温标1K就是取水的三相点温度的1/273.16K。
水的冰点是在大气压力下,水的三相共存点的温度。
由于冰点受外界压力影响,在105Pa压力下,温度下降0.00747K,由于水中溶解了空气,温度又下降0.0024K,所以在大气压力为105Pa时,水的冰点为273.15K 。
3.相点与物系点有什么区别?答:相点是相图中表示某平衡相组成的点。
从相点位置可看出该相的状态、组成、温度、压力等。
相点位置可随压力、温度的改变而改变。
在单组分系统的相图上,所有点全部是相点。
物系点是在多组分系统的相图上表示系统总组成的点,在单相区,物系点可与相点重合,而在两相区内只有物系点。
该物系所对应的两个相组成由两个相点表示。
在T-x图上,物系点可沿着与温度坐标平行的直线上下移动;在水盐系统图上,随着水的含量不同,物系点可沿着与组成坐标平行的直线左右移动。
4.单组分系统的三相点与低共熔点有何异同点?答:共同点:都是三相共存。
不同点:单组分系统的三相点是气-液-固三相共存,这时的自由度为零,它的压力、温度由系统自身性质决定,不受外界因素影响。
而二组分系统的低共熔点在等压的条件下自由度为零。
外压改变,低共熔点的温度和组成也会随之而改变。
5.米粉和面粉混合得十分均匀。
再也无法彼此分开,这时混合体系有几相?答:两相6.金粉和银粉混合后加热,使之熔融后冷却,得到的固体是一相还是两相?答:一相7.低共熔物能不能看作是化合物?答:不能。
第4章习题答案(科学出版社)
第四章相平衡思考题1.什么叫自由度?相律的内容是什么?它能够解决什么问题?答:在不引起旧相消失和新相形成的前提下,可以在一定范围内独立变动的强度性质称为系统的自由度。
相律就是在平衡系统中,系统内相数、组分数、自由度数及影响物质性质的外界因素(如温度、压力、重力场、磁场、表面能等)之间关系的规律。
相律是一个定性规律,可以指示相平衡体系中有几个相,可以指导如何去识别由实验绘制的相图。
2.水的三相点与冰点是否相同?答:不相同。
纯水的三相点是气-液-固三相共存,其温度和压力由水本身性质决定,这时的压力为610.62Pa,温度为273.16K。
热力学温标1K就是取水的三相点温度的1/273.16K。
5 水的冰点是在大气压力下,水的三相共存点的温度。
由于冰点受外界压力影响,在10Pa压力下,温度下降0.00747K,由于水中溶解了空气,温度又下降0.0024K,所以在大气压力为105Pa时,水的冰点为273.15K。
3.相点与物系点有什么区别?答:相点是相图中表示某平衡相组成的点。
从相点位置可看出该相的状态、组成、温度、压力等。
相点位置可随压力、温度的改变而改变。
在单组分系统的相图上,所有点全部是相点。
物系点是在多组分系统的相图上表示系统总组成的点,在单相区,物系点可与相点重合,而在两相区内只有物系点。
该物系所对应的两个相组成由两个相点表示。
在T-x图上,物系点可沿着与温度坐标平行的直线上下移动;在水盐系统图上,随着水的含量不同,物系点可沿着与组成坐标平行的直线左右移动。
4.单组分系统的三相点与低共熔点有何异同点?答:共同点:都是三相共存。
不同点:单组分系统的三相点是气-液-固三相共存,这时的自由度为零,它的压力、温度由系统自身性质决定,不受外界因素影响。
而二组分系统的低共熔点在等压的条件下自由度为零。
外压改变,低共熔点的温度和组成也会随之而改变。
5.米粉和面粉混合得十分均匀。
再也无法彼此分开,这时混合体系有几相?答:两相6.金粉和银粉混合后加热,使之熔融后冷却,得到的固体是一相还是两相?答:一相7.低共熔物能不能看作是化合物?答:不能。
化工原理第四版思考题答案
3-2 球形颗粒在流体中从静止开始沉降,经历哪两个阶段?何谓固体颗粒在流体中的沉降速度?沉降速度受那些因素的影响?答:1、加速阶段和匀速阶段;2、颗粒手里平衡时,匀速阶段中颗粒相对于流体的运动速度t μ3、影响因素由沉降公式确定ξρρ以及、、p p d 。
(93页3-11式)3-6 球形颗粒于静止流体中在重力作用下的自由沉降都受到哪些力的作用?其沉降速度受哪 些因素影响?答:重力,浮力,阻力;沉降速度受 颗粒密度、流体密度 、颗粒直径及阻力系数有关 3-7 利用重力降尘室分离含尘气体中的颗粒,其分离条件是什么?答:停留时间>=沉降时间(tu u H L ≥) 3-8 何谓临界粒径?何谓临界沉降速度?答:能 100%除去的最小粒径;临界颗粒的沉降速度。
3-9 用重力降尘室分离含尘气体中的尘粒,当临界粒径与临界沉降速度为一定值时,含尘气 体的体积流量与降尘室的底面积及高度有什么关系?答:成正比 W L V ·u q t s ≤3-10 当含尘气体的体积流量一定时,临界粒径及临界沉降速度与降尘室的底面积 WL 有什么 关系。
答:成反比3-12 何谓离心分离因数?提高离心分离因数的途径有哪些?答:离心分离因数:同一颗粒所受到离心力与重力之比;提高角速度,半径(增大转速) 3-13 离心沉降与重力沉降有何不同?答:在一定的条件下,重力沉降速度是一定的,而离心沉降速度随着颗粒在半径方向上的位置不同而变化。
3-15 要提高过滤速率,可以采取哪些措施?答:过滤速率方程 ()e d d V V P A V +∆=γμυτ 3-16 恒压过滤方程式中,操作方式的影响表现在哪里? 答:3-17 恒压过滤的过滤常数 K 与哪些因素有关? 答:μγυP K ∆=2表明K 与过滤的压力降及悬浮液性质、温度有关。
第四章 传热4-1 根据传热机理的不同,有哪三种基本传热方式?他们的传热机理有何不同?答:三种基本方式:热传导、对流传热和辐射传热。
(完整版)化工原理思考题答案
(完整版)化⼯原理思考题答案化⼯原理思考题答案第⼀章流体流动与输送机械1、压⼒与剪应⼒的⽅向及作⽤⾯有何不同答:压⼒垂直作⽤于流体表⾯,⽅向指向流体的作⽤⾯,剪应⼒平⾏作⽤于流体表⾯,⽅向与法向速度梯度成正⽐。
2、试说明粘度的单位、物理意义及影响因素答:单位是N·S/m2即Pa·s,也⽤cp,1cp=1mPa·s,物理意义为:分⼦间的引⼒和分⼦的运动和碰撞,与流体的种类、温度及压⼒有关3、采⽤U型压差计测某阀门前后的压⼒差,压差计的读数与U型压差计放置的位置有关吗?答:⽆关,对于均匀管路,⽆论如何放置,在流量及管路其他条件⼀定时,流体流动阻⼒均相同,因此U型压差计的读数相同,但两截⾯的压⼒差却不相同。
4、流体流动有⼏种类型?判断依据是什么?答:流型有两种,层流和湍流,依据是:Re≤2000时,流动为层流;Re≥4000时,为湍流,2000≤Re≤4000时,可能为层流,也可能为湍流5、雷诺数的物理意义是什么?答:雷诺数表⽰流体流动中惯性⼒与黏性⼒的对⽐关系,反映流体流动的湍动状态6、层流与湍流的本质区别是什么?答:层流与湍流的本质区别是层流没有径向脉动,湍流有径向脉动7、流体在圆管内湍流流动时,在径向上从管壁到管中⼼可分为哪⼏个区域?答:层流内层、过渡层和湍流⽓体三个区域。
8、流体在圆形直管中流动,若管径⼀定⽽流量增⼤⼀倍,则层流时能量损失时原来的多少倍?完全湍流时流体损失⼜是原来的多少倍?答:层流时W f∝u,流量增⼤⼀倍能量损失是原来的2倍,完全湍流时Wf∝u2 ,流量增⼤⼀倍能量损失是原来的4倍。
9、圆形直管中,流量⼀定,设计时若将管径增加⼀倍,则层流时能量损失时原来的多少倍?完全湍流时流体损失⼜是原来的多少倍?答:10、如图所⽰,⽔槽液⾯恒定,管路中ab及cd两段的管径、长度及粗糙度均相同,试⽐较⼀下各量⼤⼩11、⽤孔板流量计测量流体流量时,随流量的增加,孔板前后的压差值将如何变化?若改⽤转⼦流量计,转⼦上下压差值⼜将如何变化?答:孔板前后压⼒差Δp=p1-p2,流量越⼤,压差越⼤,转⼦流量计属于截⾯式流量计,恒压差,压差不变。
工科化学与实验(金继红)第4章-习题及思考题答案
第四章溶液中的离子平衡
思考题:
1.酸碱质子理论的基本要点是什么
2.
答:1)酸给出质子后变成碱,碱接受质子后变成酸,酸是质子的给予体,碱是质子的接受体;2)酸=碱+质子,此式中右边的碱是左边的酸的共轭酸,左边的酸是右边的碱的共轭酸;3.)既能给出质子又能接受之子的物质是两性物质;4)酸碱中和的实质是质子的传递反应.
已知
(1)1.0×10−2mol Ba(NO)3和2.0×10−2mol NaF溶于1 dm3水中;
(2)0.50 dm3的1.4×10−2mol·dm−3CaCl2溶液与0.25 dm3的0.25 mol·dm−3Na2SO4溶液相混合。
解:(1)
有BaF2沉淀生成。
(2)
有CaSO4沉淀生成。
15.计算在0.020 mol·dm−3AlCl3溶液中AgCl的溶解度。
(7)外轨型配位化合物;
当配位原子的电负性较大,如卤素、氧等,它们不易给出孤对电子,对中心离子影响较小,使中心离子原有的电子层构型不变,仅用外层空轨道ns、np、nd杂化,生成数目相同、能量相等的杂化轨道与配体结合。这类配合物称外轨型配合物。如[Ag(NH3)2]+
(8)单齿配体与多齿配体
单齿配体:一个配体中只有一个配位原子;多齿配体:一个配体中有两个或两个以上的配位原子。
(4)配位体;
配体就是形成配位键时,提供电子对的一方。如[Co(NH3)6]SO4中的NH3
(5)配位数;
中心离子(原子)可以பைடு நூலகம்配位体形成配位键的数目称为配位数。如[Co(NH3)6]SO4配位数为6
(6)内轨型配位化合物;
当配位原子的电负性较小,如碳、氮等,较易给出孤对电子,对中心离子的影响较大,使其价电子层结构发生变化,(n-1)d轨道上的成单电子被强行配对,空出内层能量较低的(n-1)d轨道与n层的s、p轨道杂化,形成数目相同,能量相等的杂化轨道与配体结合。这类配合物称内轨型配合物。如[Fe(CN)6]4-
政治学思考题标准答案(完整版)
政治学思考题标准答案(完整版)政治学思考题答案(完整版)————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:2第一章政治与政治学重点问题:1、马克思主义的政治观是什么?p5四点+意义1)“政治是经济的集中表现。
”2)“政治就是各阶级之间的斗争。
”3)“政治就是参与国家事务,给国家定方向,确定国家活动的形式、任务和内容。
”4)“政治是一门科学,是一种艺术。
”2、如何从系统论和博弈论的角度认识政治?系统论p8结合图表,政府系统由政府机构、政党、社团、领导人及公民构成。
输入→输出→反馈→二次输入→……。
博弈论p9~12对策性博弈五要素:局中人、资源、对策、规则及目标。
政治博弈的规则包括成文的宪法、法律和行政机关的决定,与不成文的传统和习惯。
政治博弈分为零和博弈与非零和博弈。
定义:政治就是运用权力的政府机构根据一套规则以决定谁得到好处及谁支付社会代价的系统化过程,其中团体与团体之间、团体与政府之间充满着合作与冲突。
3、政治与经济的基本关系是什么样的?根据马克思主义政治观,经济基础决定政治上层建筑,而政治上层建筑反作用于经济基础。
4、什么是政治哲学和政治科学?P15~16政治哲学:what should be研究政治的规范性,回答政治对错好坏问题,核心概念是公平、平等、正义、自由、民主等政治价值,是人们进行政治评价和政治分析的基本准则。
政治科学:what is研究政治的科学性,解释和回答政治现象。
5、什么是新古典主义政治学?P2220世纪70-80年代,罗尔斯的正义论和新制度主义政治学一方面将政治学带回传统,一方面还在发挥着中介性质的作用而把政治学向前推进一大步,形成“新古典主义政治学”。
三基本特征:一、制度中心论。
不仅包括政体、制度结构,也包括中观和微观层面的规则,以及制度变迁理论和非正式规则的遗传性文化。
二、政治科学与政治哲学的统一性。
第四章 相平衡
* * pA , pB , A 或 xB ,就可把各液相组成对应的气 x 已知
相组成求出,画在 p-x 图上就得 p-x-y 图。
* * pA pB ,则 yA xA ,即易挥发的组分在气 如果
相中的成分大于液相中的组分,反之亦然。 在等温条件下,p-x-y 图分为三个区域。在液相 线之上,体系压力高于任一混合物的饱和蒸气压,气 相无法存在,是液相区。
在气相线之下,体系压力 低于任一混合物的饱和蒸气压, 液相无法存在,是气相区。 在液相线和气相线之间的 梭形区内,是气-液两相平衡。
(4)
从p-x图求对应的T-x图
右图为已知的苯与甲 苯在4个不同温度时的 p-x 图。在压力为 p $ 处作一水 平线,与各不同温度时的 液相组成线分别交在x1,x2, x3 和 x4各点,代表了组成 与沸点之间的关系,即组 成为x1的液体在381K时沸 腾,余类推。
f=K-φ+2 K=S-R-R 上式中,2指T、p两个变量。若在一定的T(或p)下,则 +1(参见例3-1);如果在一定T和p下,则+0 取值范围∶f=0,1,2,┅
φ=1,2,3,┅
K,S=1,2,3,┅ ● 相律仅说明体系中所包含相的数目或自由度数目, 而无法知道各相中所包含物质的量。(由杠杆规则来确 定各相中所包含物质的量。)
例题∶任意量的C(s)、CO(g)、CO2(g)、O2(g)在373.15K 时反应达平衡,问K=?f=?
根据无机化合物反应规律,可列出下列反应
2C(s)+ O2(g) ==2CO(g)
C(s)+O2(g)==CO2(g)
C(s)+ CO2(g) ==2CO(g) 2CO(g) +O2(g)==2CO2(g) S=4,R=2,R’=0,K=2 φ=2,∴ f=K-φ+2=2-2+1=1
第四章 相图(有我的备注)
D H m T2 - T1 D H m T2 × ln 对液-固两相平衡: p 2 - p1 = D Vm T1 D Vm T1
水的相图
单组分系统的相数与自由度
f = C – Φ + 2 = 1 - Φ + 2 = 3 -Φ 单相 两相 三相 Φ = 1 = 2 f = 2 f = 1 双变量系统 单变量系统
OD:是AO的延长线,是过冷水和水蒸气 的介稳平衡线。因为在相同温度下,过冷 水的蒸气压大于冰的蒸气压,所以OD线 在OB线之上。过冷水处于不稳定状态, 一旦有凝聚中心出现,立即全部变成冰。
O点:三相点(triple point),气-液-固 三相共存。三相点的温度和压力皆由系统 自定。
两相平衡线上的相变过程
系统的最小相数等于1
物种数(number of substance, S ):系统中所含的化学物质数。 独立组分数 (number of independent components, C ): 平衡系统中各相组成所需要最少的独立物种数。 若系统中无化学反应发生,则:组分数 (C) = 物种数(S) 若系统中有化学平衡存在,则: 组分数 (C) = 物种数(S) – 独立化学平衡关系式的个数(R)
思考题 计算下列系统的自由度:
(1) N2(g)、H2(g)和NH3(g) 解:物种数S = 3,独立反应数R = 1,没说就是没有浓度那个限制 独立组分数C = S - R = 2,相数Ф = 1,自由度 f = 2 - 1 + 2 = 3 (2) N2(g)、H2(g)和NH3(g),其中N2和H2均由NH3分解而来 解:物种数S = 3,独立反应数 R = 1,R' = 1 独立组分数C = S - R - R' =1,自由度 f = 1 – 1 + 2 = 2 (3) 水与水蒸气平衡 解:S = 1, R = 0, R‘ = 0, C = S – R - R’ = 1, Φ = 2, s是1不是2为什么R=0? f = C – Φ + 2 = 1 (变量为温度T或压力p ) (4) 101325Pa下,水与水蒸气平衡
(完整版)化学平衡思考题和概念题及解答
化学平衡思考题参考答案1. 反应达到平衡时,宏观和微观特征有何区别?答: 到达平衡时,宏观上反应物和生成物的量不再随时间而变化,好像反应停止了。
而微观上,反应仍在不断的进行,反应物分子变为生成物分子,而生成物分子又不断变成反应物分子,只是正、逆变化的速率恰好相等,使反应物和生成物的量不再随时间而改变2. 为什么化学反应通常不能进行到底?答: 严格讲,反应物与产物处于同一系统的反应都是可逆的,不能进行到底。
只有逆反应与正反应相比小到可以忽略不计的反应,可以粗略地认为可以进行到底。
这主要是由于存在混合Gibbs 自由能的缘故。
3. 什么是复相化学反应?其平衡常数有何特征?答: 有气相和凝聚相(液相、固体)共同参与的反应称为复相化学反应。
凝聚相只考虑是纯态的情况,纯态的化学势就是它的标准态化学势,所以复相化学反应的标准平衡常数只与气态物质的压力有关。
4. 什么是解离压力?答: 某固体物质发生解离反应时,所产生气体的压力,称为解离压力,显然这压力在定温下有定值。
如果产生的气体不止一种,则所有气体压力的总和称为解离压。
5. 什么是标准摩尔生成Gibbs 自由能?答: 因为Gibbs 自由能的绝对值不知道,所以只能用相对标准,即将标准压力下稳定单质(包括纯的理想气体,纯的固体或液体)的生成Gibbs 自由能看作零,则:在标准压力下,由稳定单质生成单位物质的量的化合物时,Gibbs 自由能的变化值称为该化合物的标准摩尔生成Gibbs 自由能。
通常在298.15 K 时的值有表可查。
6.根据公式,r m ln G RT K ∆=- ,所以说 r m G ∆ 是在平衡状态时的Gibbs 自由能的变化值,这样说对不对?答: 不对。
在等温、等压、不作非膨胀功时,化学反应达到平衡时的Gibbs 自由能的变化值等于零,这样才得到上述公式。
而r m G ∆是指在标准状态下Gibbs 自由能的变化值,在数值上等于反应式中各物质标准化学势的代数和,即:r m B B B ()()G T T νμ∆=∑ ,而不能认为r m G ∆是在平衡状态时的Gibbs 自由能的变化值,否则它的值永远为零。
第四章 相平衡(第二节)
史竞艳
2012.11.12
第四章 第二节 单组分体系
教学目的和要求
1、掌握描述单组分体系的克拉贝龙-克劳修斯方程;
2、掌握水的相图中点、线、面的含义和应用。
重点 1、掌握克拉贝龙-克劳修斯方程;
2、掌握水的相图。
难点 如何分析和使用相图?
本节要点
1 . 单组分体系相图的特点 2 . 克拉贝龙方程
系:
vap Hm 88Tb
这就称为特鲁顿规则。 适用条件: 有机非极性、分子间无缔合的液体。
4. 水的相图
水的相图是根据实验绘制的
p/Pa A C
静态分析 相图 分析 动态分析
0
O D B
T/K
水相图的静态分析
静态分析: 分析相图中点、线、面的含义 p/Pa
2108 2.2 107 l s 610.6 B 0 273.16 固-气平衡 647K O D g 气-液平衡 A 固-液平衡
相点与冰点区别的原因
冰点温度比三相点温度低 0.01 K 是由两种因素造成的: (1)外压增加 点下降0.00748 K 使凝固
(2) 水中溶有空气 使凝
固点下降 0.00241 K。
复习思考题
1. 在水的三相点时,自由度为零,而冰点的自由度 是否也为零? 2. 克-克方程的意义?适用条件? 作业:P129,11,12
思考:三条两相平衡线的斜率
三条两相平衡线的斜率均可由Clausius-Clapeyron 方程或Clapeyron方程求得。
dp fus H m OA线 dT T fusV
fus H 0, fusV 0
斜率为负。
fus H m 0
d ln p fus H m OB线 dT RT 2
第4章 习题答案(科学出版社)
第四章相平衡思考题1.什么叫自由度?相律的内容是什么?它能够解决什么问题?答:在不引起旧相消失和新相形成的前提下,可以在一定范围内独立变动的强度性质称为系统的自由度。
相律就是在平衡系统中,系统内相数、组分数、自由度数及影响物质性质的外界因素(如温度、压力、重力场、磁场、表面能等)之间关系的规律。
相律是一个定性规律,可以指示相平衡体系中有几个相,可以指导如何去识别由实验绘制的相图。
2.水的三相点与冰点是否相同?答:不相同。
纯水的三相点是气-液-固三相共存,其温度和压力由水本身性质决定,这时的压力为610.62Pa,温度为273.16K。
热力学温标1K就是取水的三相点温度的1/273.16K。
水的冰点是在大气压力下,水的三相共存点的温度。
由于冰点受外界压力影响,在105Pa压力下,温度下降0.00747K,由于水中溶解了空气,温度又下降0.0024K,所以在大气压力为105Pa时,水的冰点为273.15K 。
3.相点与物系点有什么区别?答:相点是相图中表示某平衡相组成的点。
从相点位置可看出该相的状态、组成、温度、压力等。
相点位置可随压力、温度的改变而改变。
在单组分系统的相图上,所有点全部是相点。
物系点是在多组分系统的相图上表示系统总组成的点,在单相区,物系点可与相点重合,而在两相区内只有物系点。
该物系所对应的两个相组成由两个相点表示。
在T-x图上,物系点可沿着与温度坐标平行的直线上下移动;在水盐系统图上,随着水的含量不同,物系点可沿着与组成坐标平行的直线左右移动。
4.单组分系统的三相点与低共熔点有何异同点?答:共同点:都是三相共存。
不同点:单组分系统的三相点是气-液-固三相共存,这时的自由度为零,它的压力、温度由系统自身性质决定,不受外界因素影响。
而二组分系统的低共熔点在等压的条件下自由度为零。
外压改变,低共熔点的温度和组成也会随之而改变。
5.米粉和面粉混合得十分均匀。
再也无法彼此分开,这时混合体系有几相?答:两相6.金粉和银粉混合后加热,使之熔融后冷却,得到的固体是一相还是两相?答:一相7.低共熔物能不能看作是化合物?答:不能。
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第四章相平衡
思考题
1.纯氮气和空气算一个相吗?
【解】纯氮气和空气各算一个相。
2.当两个相的温度相同但压力不同时,两个相能达到平衡吗?如果两相的压力相同而温度
不同,两相能达到平衡吗?
【解】一般而言,当系统达到热力学平衡时,系统将同时满足热平衡、力平衡、相平衡和化
学平衡。
具体到相平衡,其条件是各物质在两相中的化学势相同。
影响化学势的因素有温度和压力,达到相平衡时一般温度和压力亦相等。
如果温度相同,而压力不等同样有达到相平
衡的可能,如渗透系统;同样地,在压力相同而温度不同的情况下,也应该有达到相平衡的
可能性。
3.在抽空的真空容器中,有一定量的 NH4HS( s),加热后 NH4HS( s)分解,试说明组分数和自由度。
【解】分解反应为NHHS( s)→ NH ( g)+ H S( g),组分数K = 3 - 1 – 1 = 1 ,
4 3 2
自由度 f = 1 - 2 + 2 = 1 。
4.恒温恒压下,某葡萄糖和氯化钠同时溶于水中,用一张只允许水通过的半透膜将此溶液
与纯水分开。
当系统达到平衡后,系统的自由度为多少?
【解】 f **= 3 - 2 + 1 = 2。
5.说明物系点和相点的区别,什么时候物系点和相点是统一的?
两者是重【解】物系点表示系统的组成,而相点表示系统相的组成。
当系统是单相的时候,
合的。
6.图 4-2 中,当系统处于临界点 C 时,自由度是多少?
【解】自由度等于零。
7.如用二氧化碳超临界流体作萃取剂,最低的工作压力是多少?能在室温下进行此操作
吗?
【解】二氧化碳的临界参数是t c= 31.26℃、 p c= 7.2 MPa,因此最低压力是7.2 MPa。
因为t c= 31.26℃ 十分接近典型的室温值25℃,因此 CO2超临界流体萃取可以在近室温下操作。
8.在一高压容器中有足够量的水,向容器中充入氮气压力到10 MPa,这时还能用
Clausius-Clapeyron方程计算水的沸点吗?
【解】当压力达到10 MPa 时,而水的临界压力为22.129MPa,几乎接近一半,此时水的体
积不能忽略,水蒸气也不能视为理想气体,所以不能用Clausius-Clapeyron方程计算水的沸点。
9.平衡蒸发是静态的,而蒸馏是一个动态的过程,试用实验室常用仪器设计一个实验并结
合相图加以说明。
【解】蒸馏装置如下:
当蒸瓶是密的,沸气- 液两相平衡,表在相
中如 xoy, x、 y 是相点, o 是系点,由于系封,
升温温度到x'o'y' (似地 x' 、y' 是相点, o' 是系
点), o、 o' 的成相同。
当蒸瓶如中所示,是开放
的,行就是蒸。
温度不同,o、o'' 的成不
同,和
y' 不同,x 和x' 不同。
收集的分是成是y 和
y
y' 的平均,液相成x' 。
10.仿和甲醇各 50%(量百分数)的系精后,能分离得到仿?
【解】仿和甲醇成恒沸系,恒沸成w CH3OH 12.6% ,精能制得仿。
11. 度 6.00 mol/L 的HCl 什么能作准溶液使用, 2.00 mol/L 和 10.00 mol/L
什么不能作准溶液使用呢?
【解】 HCl 和 H O 可形成成w HCl 20.24% 的恒
2
沸溶液。
当物系成大于20.24 %,多数 HCl被蒸,
最后溶液成等于恒沸成20.24 %。
当物系成小
于20.24 %,多数 H2O被蒸,最后溶液成等于恒沸
成 20.24 %。
所以 6.00 mol/L( 即 6.00M) 的 HCl 可用
作准溶液,而 2.00 mol/L(即2.00M)及10.00
mol/L( 即 10.00M) 的 HCl不能作准溶液使用。
12.二元固液系中,当生熔反,自由度一定零?当固体含有后,熔点一定降低?如果不是用相分析固体后熔点的化情况。
【解】生熔反可表示如下:
L
条件自由度 f *=(3-1)-3+1=0,通常条件自由度称自由度,但条件自由度等于零不意味
着自由度等于零,熔反自由度上等于1。
当固体后,熔点不一定降低。
当系存在最高会熔点(左),熔点升高;反之当出最低会
熔点(右),熔点降低。
13.用萃取的原理明清洗玻璃器,什么用少量多次的方法?做萃取操作,
萃取的原是什么?
【解】多次萃取,使翠余相的成(R1、R2、R3⋯)中A的含量逐降低一致零(R),若一次萃取,翠余相中的 A 的含量有限。
选择萃取剂的主要依据如下:
(1)萃取剂的选择性要大。
塔板数的多少,回流比的大小(它影响到塔径)也与它
有密切的关系。
(2)萃取剂对被分离组分的溶解度要大,这样塔板上的液体才能形成均相,不会分层。
(3)萃取剂的沸点应比被分离组分的沸点高的多,否则萃取剂易从塔顶挥发损失掉。
(4)热稳定性、化学稳定性要好,无毒性,不腐蚀设备。
(5)回收容易,价廉易得。
14.三组分系统相图中的连接线又称为结线,请问结线的
含义是什么?结线和杠杆规则有联系吗?
【解】结线是联结两平衡相的联线。
结线两端平衡相组成
间的关系由杠杆规则表达。