第四章 思考题
1. 循环的热效率公式
121q q t -
=η 和 12
1T T
t -=η
有何区别？各适用什么场合？
答：前式适用于各种可逆和不可逆的循环，后式只适用于可逆的卡诺循环。
2. 循环输出净功愈大，则热效率愈高；可逆循环的热效率都相等；不可逆循环的热效率一
定小于可逆循环的热效率，这些说法是否正确？为什么？
答： 不正确，热效率为输出净功和吸热量的比，因此在相同吸热量的条件下，循环输出的出净功愈大，则热效率愈高。不是所有的可逆循环的热效率都相等，必须保证相同的条件下。在相同的初态和终态下，不可逆循环的热效率一定小于可逆循环的热效率。
3. 热力学第二定律可否表述为“机械能可以全部变为热能，而热能不可能全部变为机械
能”？
答： 不对， 必须保证过程结束后对系统和外界没有造成任何影响这一条件。否则热能可以全部变为机械能，比如理想气体的定温膨胀过程，系统把从外界吸收的热量全部转化为机械能，外界虽然没有任何任何变化，但是系统的体积发生改变了。
4. 下列说法是否正确？为什么？
⑴ 熵增大的过程为不可逆过程； ⑵ 不可逆过程的熵变S ?无法计算；
⑶ 若工质从某一初态经可逆与不可逆途径到达同一终态，则不可逆途径的S ?必大于
可逆途径的S ?；
⑷ 工质经历不可逆循环后0>?S ；
⑸ 自然界的过程都是朝着熵增的方向进行的，因此熵减小的过程不可能实现； ⑹ 工质被加热熵一定增大，工质放热熵一定减小。
答： （1）不正确，只有孤立系统才可以这样说；
（2）不正确，S 为状态参数，和过程无关，知道初态和终态就可以计算； （3）不对，S 为状态参数，和过程无关，S ?相等；
（4）不对，工质经历可逆和不可逆循环后都回到初态，所以熵变为零。 （5）不对，比如系统的理想气体的可逆定温压缩过程，系统对外放热，熵减小。
（6）工质被加热熵一定增大，但是系统放热，熵不一定减小。如果是可逆过程，熵
才一定减小。
5. 若工质从同一初态出发，分别经历可逆绝热过程与不可逆绝热过程膨胀到相同的终压
力，两过程终态的熵哪个大？对外作的功哪个大？试用坐标图进行分析. 答：不可逆过程熵大，可逆过程作功大
6. 如果工质从同一初态出发，分别经历可逆定压过程与不可逆定压过程，从同一热源吸收
了相同的热量，工质终态的熵是否相同？为什么？
答： 不相同，因为二者对外所作的功不同，而它们从同一热源吸收了相同的热量，所以最终二者内能的变化不同，故此二者的终态不同，由于熵是状态参数，它们从同一初态出发，故终态的熵不同。
7. 工质由初态经过一不可逆绝热过程膨胀到终态，问能否通过一个绝热过程使工质回到初
态？
答：不能，工质由初态经过一不可逆绝热过程膨胀到终态，其熵增加，要想使其回到初态，过程的熵必须减少，而绝热过程是不能使其熵减少的，故不能通过一个绝热过程使其回到初态。
8. 系统在某过程中从热源吸热20 kJ ，对外作功25 kJ ，请问能否通过可逆绝过程使系统回
到初态？为什么？能否通过不可逆绝热过程使系统回到初态？ 答：根据克劳休斯不等式，我们知道系统在过程中的熵变满足：
0)
()
(20≥=?≥
?K T kJ T Q S 即：系统的熵增加，要想使系统回到初态，新的过程必须使系统熵减少，而可逆绝热过程熵不变，不可逆绝热过程熵增加，因而不可能通过一个可逆过程或者一个不可逆过程使系统回到初态。
9. 闭口系统经历了一不可逆过程对外作功10 kJ ，同时放出热量5 kJ ，问系统
的熵变是正、是负还是不能确定？
答：熵是状态参数，功和热量都是过程量，所以不能确定系统的熵变。
习 题
4－1 解: 由热量守恒
J W Q Q 550450100012=-=-=
由克劳休斯不等式：
00185.0300
55054010002211>=-=+K J T Q T Q 它的设计是不合理的 4－2 解：采用电炉取暖时，
KW P ef 56.53600
1024
=?=-
当采用电动机带动卡诺热泵时，
kW T T T Q P pump 474.029352056.51211=???
??+?=?
??
? ??-= %53.8%10056
.5474
.0=?=
=
ef
pump P P η 4-3 解：
（1）热效率为 %1.33423
10
150121=-=-=
T T T η （2） 吸热
kJ W
Q 16.8%
1.337
.21==
=
η
放热
kJ W Q Q 46.57.216.812=-=-= （3）性能系数 02.310
150273
150'211=-+=-=
T T T ε
()()02.35.4''1211?-=-=?=Q Q Q W Q εε 得到
s kJ Q 73.61= 所以
s kJ Q Q W 23.25.473.621=-=-=
4－4 解： 对于制冷机
kJ Q W 25.04
1
'
2==
=
ε
对于热机
kJ W
Q t
83.03
.025
.0'1==
=
η 4－5 解：理想气体的内能是温度的单值函数，气体向真空的膨胀过程系统对外不作功，且过程绝热，系统的内能不变，故气体温度不变：
C t t 017'==
由''V P PV =得到MPa V PV P 525.04
3
7.0''=?==
热力学能变化为 0'U =-=?U U 熵的变化为K kg kJ P P R S ?=?-=-=?/0826.07
.0525.0ln 287.0ln 12 4-6 解： （1）气体熵变为
K kJ P P mR S g /14.191
.00
.1ln 8314ln
12-=?=-=?气 热源熵变为
K kJ T P P nRT T PdV
T Q S r
r
r /14.19400
1000100
ln 4008314ln
2
1
1=?-=
-=-=-=??气热
总熵变为 0=?tot S （2）气体熵变为
K kJ P P R S g /14.191
.00.1ln 8314ln
12-=?=-=?μ 热源熵变为
K kJ T P P R T PdV
T Q S r
r
r r /53.25300
1.00
.1ln 400314.8ln
2
1
1=?=
=
=-=??μ
总熵变为
K kJ S tot /39.614.1953.25=-=?
（3）气体熵变为
K kJ P P nR S g /14.191
.00.1ln 8314ln 12-=?=-=? 热源熵变为
总熵变为
K kJ S tot /49.1114.1963.30=-=?
4－7 解：
（1）由孤立系统熵增原理：
00ln ln
=++=?+?+??B
m p A m p l h c tot T T
mc T T mc S S S S ＝ 所以有：
B A m T T T =
（2）总功量为：
()()[]()
B A B A p B m m A p B A T T T T mc T T T T mc Q Q W 2-+=---=-=
（3）B A Q Q =
所以
2
B
A m T T T +=
总熵变为：
()
B
A B A p B m p A m p B A tot T T T T mc T T mc T T mc S S S 4ln ln ln 2
+=+=?+?=?
4－8 解：选取两个容器中的气体为热力学系统，过程中系统绝热且无外功，所以
K T T 300'==
K
kJ T P P nR T PdV
T Q S r
r
r r /63.30300
1.00
.1ln 40083142.1ln
2.12.12
1
1=??=
=
=-=??
设终态容积分别为'1V ,'2V
''2222V P V P = ''21P P = 002.0''21=+V V
联立求解所以有：
31001333.0'm V = 320006667.0'm V =
左侧气体熵变：
K J V V T V P S /192.0001
.0001333
.0ln 300001.0200000'ln 11111=?==
? 右侧气体熵变：
K J V V T V P S /135.0001
.00006667.0ln 300001.0100000'ln 22222-=?==
? 总熵变为
K J S tot /0568.0=?
4－9解：把闭口系统和热源取为研究的热力学系统，为孤立系，根据孤立系统熵增原理：
0/7.1300
8000
25<-=-+
=?+??K kJ S S S r c tot ＝ 所以该过程是不可能的
4－10 解：（1）根据稳定流动方程，烟气放热：
()()kJ T T mc Q p 4116375274.16211=-??=-=
（2）Q 2取最小时，此过程可逆，取烟气、工质和低温热源为系统，此系统为孤立系统，
孤立系统的可逆过程熵不变
''1111V P V P =
KJ T T T mc Q T Q T T mc S S S S p p l h c tot 2389800
310ln 30014006ln
00ln 12020
2
12=??-=-=?=++=?+?+??＝
（3）kJ Q Q W 17272389411621m ax =-=-= 4-11 解：此过程为等容过程，所以
1
2
12T T P P = 取空气和螺旋桨为研究的系统，此系统为孤立系统，假设空气为理想气体，并假设螺旋桨为功源，过程中熵不变，此孤立系统的熵变等于熵产，所以有：
K kJ P P R T T c m S S p g /0124.0288293ln 287288293ln 5.10041ln ln 1212=??? ??
?-??=???? ?
?-=?=?所以做功能力的损失为：
g S T W ?=?0
假设环境温度为20度，所以：
kJ S T W g 6332.30124.02930=?=?=?
4-12 解：根据温度流动的过程方程有：
()12t t c h w P -=?-=
所以
C t c w t P 0121.16217005
.1180=-=-=
空气在压缩过程中的熵变为：
kg K J P P R T T c P g ?=?-?=-=?/86.91
.04
.0ln 287.02901.435ln 005.1ln ln
S 1212 所以做功能力的损失为：
kg J S T W g /4.285986.92900=?=?=?
4-13 解：混合后的温度为：
2
2
1T T T m +=
熵变为：
2
12
121212ln 2ln ln S S S T T T T mc T T mc T T mc P m P m P +=+=?+?=?
4-14 解：依题意：
kJ T T T Q W 83.538%40873
406002100%401211
=?-?=?-= 故制冷机得到的功为：
kJ W W W 83.16837083.538'=-=?-=
又
kJ T T T W Q 91.29658
4
.025583.168%40'''''2122=??=?-?
=
所以
kJ Q W Q 74.46583.16891.296'''21=+=+=
4-15 解：（1）根据稳定流动的过程方程可得：
()()Kg kJ t t c h h W P s /88.1902071724.02121-=-?=-=-=
（2）进口处
()()00001,1=---=S S T h h e h x 出口处
()()kg kJ S S T h h e h x /6.159''02002,2=---=
（3） 所以压气机所需的最小有用功为：
kg kJ e e W h x h x /6.159'12,,m in -=+-=
（4） 作功能力损失为：
kg KJ W W s /28.316.15988.190m in =+-=-=π
4-16 解：依题意：
H
H Q W
T T =-
01
L
L Q W T T =-10 所以：
44.11244305477305
11
100
=--
=
--
=L
H
H
L T T T T Q Q
4-17 解： （1）冬季
2
21121124120024
1200420293Q Q Q Q T T T -??=
+?-=- 所以
h kJ Q /96.264402=
W h kJ Q Q W 29.655/235921==-=
（2）夏季
2
12
212Q Q Q T T T -=-
即
2359
1200)293(293293
11?-=-T T
所以 C t 0
144=
4-18 解：因为 )/(686.20314.829K mol J R c c P V ?=-=-= 402.1== P c c k n 所以该过程为放热过程 4-19 解：根据热力学第一定律有： kg kJ W U Q /14020060-=-=+?= 环境的熵变为： K kg kJ flux ?== ?/478.0293 140 S 选取气缸中的气体和环境为研究的热力学系统，此系统为孤立系统，其熵变等于熵产所以： K kg kJ S flux g ?=+-=?+?=?=?/204.0478.0274.0S S S tot 气 第五章 思考题 1. 热水泵必须安装在热水容器下面距容器有一定高度的地方，而不能安装在热水容 器上面，为什么？ 答：保证其压力。 2. 锅炉产生的水蒸气在定温过程中是否满足w q =的关系？为什么？ 答：不对，因为水蒸气不能看作是理想气体，其内能不仅是温度的函数，还是压力的函数，故此定温过程内能是改变的，U ?不等于0。 3. 有无0℃或低于0℃的蒸汽存在？有无低于0℃的水存在？为什么？ 答：有0℃或低于0℃的蒸汽存在，只要压力足够低就可能，但是没有低于0℃的水存在，因为水的三相点温度为0.01℃，低于三相点温度，只可能是固态或是气态。 4. 25MPa 的水，是否也象1MPa 的水那样经历汽化过程？为什么？ 答：不可以，因为水的临界点压力为22.12MPa ，故此，当压力高于临界压力时，它的汽化不经过气液两相区，而是由液相连续的到达气相。 5. dT c dh p =适用于任何工质的定压过程。水蒸气定压汽化过程中dT = 0，由此得 出结论，水定压汽化时0==dT c dh p ，此结论是否正确？为什么？ 答：不正确，因为定压汽化过程中发生了相变，上式只适用于不发生相变的过程。 6. 试解释湿空气、湿蒸汽、饱和湿空气。 答：湿空气：含水蒸汽的空气； 湿蒸汽：含有液态水的水蒸气； 饱和湿空气：相对湿度为100％的湿空气。 7. 对未饱和湿空气与饱和湿空气分别判断干球温度、湿球温度、露点温度三者的大 小。 答：未饱和湿空气：干球温度>湿球温度>露点温度 饱和湿空气： 干球温度>湿球温度＝露点温度 8. 在相同的温度及压力下，湿空气与干空气相比，那个密度大？ 答：干空气的密度大。 9. 同一地区阴雨天的大气压力为什么比晴朗天气的大气压力低？ 答：阴雨天相对湿度高，水蒸气分压力大。 10. 若两种湿空气的总压力和相对湿度相同，问：温度高的湿空气含湿量大还是温度 低的湿空气含湿量大？为什么？ 答：由11662 .0-=s P P d ?，在相同相对湿度的情况下，温度高，P s 大，所以，温度 高含湿量大。 11. 早晨有雾，为什么往往是好天气？ 答：早晨有雾，说明湿空气中含有许多小水滴，湿空气为饱和湿空气，当温度逐渐上升后，小水滴逐渐汽化，所以往往是好天气。 习 题 5-2 解：用水蒸气表： 37486.0''35.00010925.0'=<=<ννν＝， 所以为湿饱和蒸汽。 %930010925 .037486.00010925 .035.0''''=--=--= ννννx C t 08.151= kg kJ h x xh h /0.2601')1(''=-+= kg kJ s x xs s /474.6')1(''=-+= 查h-s 图得到： 92.0=x C t 07.150= kg kJ h /0.2652= K kg kJ s ?=/384.6 5－3 解：1、查表得： kg m /52427.0''3=ν kg kJ h h /37.2732''1== 所以： kg v V m 907.1' '== 2、当MPa P 2.0=时，比容仍然为kg m /52427.03 =ν 88585.0''0010605.0'=<<ννν＝ 所以为湿饱和蒸汽。 3、%1.590010605 .088585.00010605 .052427.0''''=--=--= ννννx kg kJ h kg kJ h /9.2706/7.504=''=' kg kJ h x xh h /20.1806')1(''2=-+= 传出的热量为： ()()kJ h h m Q 206.176620.180637.2732907.121=-?=-= 5-4 解：查表得： kg m /89219.0''3=ν kg kJ h h /18.2706''== 所以： 3446095.089219.05.0m v m V =?=''= C t 0 80=时， 4086.3''89219.000102903.0'=<=<ννν＝ 所以为湿饱和蒸汽。 %2.2600102903 .04086.300102903.089219.0''''=--=--= ννννx kg kJ h x xh h /40.938')1(''=-+= 传出的热量为： ()()kJ P P mv h h m u u m Q 69.816)(''12=---=-= 5-5 解：查表得到： t 0 理想的绝热过程，熵不变，所以有： MPa P 005.02=,K kg kJ s s ?==/1985.712 查表得到P 2时的参数： C t 90.322= K kg kJ s ?=/4762.0',K kg kJ s ?=/3952.8'' kg kJ h kg kJ h /2.2561/77.137=''='， 所以干度为： %89.844762 .03952.84762 .019852.7''''2=--=--= s s s s x 所以出口乏气的焓为： kg kJ h x xh h /02.2195')1(''2=-+= 根据稳定流动的过程方程，可得： kg kJ h h W s /53.95621=-= 5－6 解：查表并插值得到： C t MPa P 0100,5.4==,kg KJ h /95.4221= C t MPa P 0480,5.4==,kg KJ h /40.33992= 吸热量为： ()()h KJ h h G Q /109529.595.4224.339920000712?=-?=-= 需要媒量为： h t Q G /876.223000 9.0== 5－7 解：查表得到： 当饱和压力为MPa P 5.1=时 kg KJ h /82.844'=，kg KJ h /46.2791''= 所以： kg kJ h x xh h /13.2694')1(''=-+= 查表得到： 当MPa P 005.02=时 K kg KJ s ?=/4761.0'K kg KJ s ?=/393.8'' 过热蒸汽在汽轮机中的理想绝热膨胀过程，熵不变，所以有： K kg kJ s x xs s s ?=-+==/601.7')1(''21 查图得到： 当MPa P 5.1=，K kg kJ s ?/601.7＝时，kg KJ h /2.33901= 所以： kg kJ h h Q /07.6961=-= 5—8 解：查表得到： 当饱和压力为MPa P 4.0=时 kg KJ h /87.604'=，kg KJ h /49.2738''= kg m v /0010835.0'31=，kg m v /46246.0'32= 所以： kg m v x xv v /01954416.0')1(''31=-+= kg kJ h x xh h /215.690')1(''1=-+= kg kJ v p h u /4.6821111=-= 加热后为MPa P 1=的干饱和蒸汽 kg KJ h h /0.2777''2== kg m v /19430.03='' kg kJ v p h u /7.25822222=-= 吸热过程为定容过程，所以吸热量为 ()()kJ u u m Q 71210568.14.6827.25828250?=-?=-= 所需时间为 min 92217000 == Q t 5-9 解：5.31=p MPa 、430=t ℃的蒸汽处于过热状态，k ＝1.30由临界压力比可得： 546.013.12121 3.13 .11 1=?? ? ??+=?? ? ??+=--k k cr k P P 所以 2911.15.3546.0P MPa P cr >=?= 查图表并插值得到： K kg kJ s kg kJ h ./94566.6/73.329111== 理想绝热过程熵不变，所以有： K kg kJ s s ./94566.612== 查表可得： kg kJ h /65.29582= 所以出口速度为： ()s m h h c /2.816221=-= 5-10 解： 查表得到： C t 025=时，MPa P s 003174.0= 所以： 干空气水蒸气kg kg p p p d s s /012.0003174 .06.01.0003174 .06.0622.0622 .0=?-??=-=?? 5-11 解：由25.0101＝，φC t =查表得到： 干空气＝干空气，kg g d kg kJ h /2/1511= 加热过程比湿度不变，沿定d 线到C t 502=， 干空气＝干空气，kg g d kg kJ h /2/5622= 在干燥器中经历的是绝热加湿过程，其焓值近似不变，沿定h 线到C t 303=， 干空气＝干空气，kg g d kg kJ h /10/5633= 所以干空气的流量为 kg m a 1252 101000 =-= 湿空气的流量为 ()()kg d m m a 25.125002.011251wet =+=+= 所消耗的热量为： ()kJ h h m Q a 5125)1556(12512=-?=-= 5-12 解：由8.0,35==φC t o l 查表得到： 干空气kg kJ h /1101= 干空气kg g d /5.291= 沿定d 线到1=φ在沿定C t o 102=到得到 干空气kg kJ h /6.272= 干空气kg g d /8.72= 析出水量为： 干空气kg g d /7.21=? 沿定d 线到C t o 253=得到 %103=φ 干空气kg kJ h /303= 加热量为： 干空气kg kJ h h Q /4.2)(23=-= 5-13 解：查表知C t o g 21=对应的饱和压力为Pa P s 3.1818= C t o l 16=对应的饱和压力为Pa P s 45.2491'= 所以%73' =< s s P P φ 5-14 解：由1,2222==φC t o 查表得到： 干空气kg g d /172= 加入的水蒸气的量为： g d d m 9.11)(7.012=-?= 由q q P P P d -=622 .0及KPa P q 65.2=得到： Pa d P P P q q 53 3 1099608.0017 .01065.2622.01065.2622.0?=??+?==+ = 5-15 解：查表知 C t o 8=对应的饱和压力为干空气，kg g d Pa P s /65.68.1072== C t o 18=对应的饱和压力为Pa P s 2064'= 所以相对湿度为： %52' == s s P P φ 加热到40o C,绝对湿度不变干空气kg g d /65.6=，查表得到： %8=φ 5-16 解: 由MPa P C t 2,2501== 查表得到: kg kJ h /8.28971=,K Kg kJ s kg m ?==/603.6,/0152.013 ν 所以： kg V m 3.4== ν 当冷却到300 C 时,比容仍为kg m /0152.03 =ν,此时为湿蒸汽: 00043.000100412.0899.3200100412 .00152.0''''=--=--= ννννx 查表得: kg kJ h kg kJ h /35.2553'',/68.125'== kg kJ h x xh h /73.126')1(''2=-+= K kg kJ s x xs s ?=-+=/4366.0')1(''2 总传热量为 ()kJ h h m Q 6.1191521=-= 环境的熵变为: K kJ T Q S e e /325.3930 2736.11915=+== ? 蒸汽熵变为: ()K kJ s s m S V /52.2621-=-=? 金属球的熵变为 K kJ T T c r R T T mc S P P s /048.3ln 3434ln 123312-=?? ? ???-==?ππρ 总熵变为: K kJ S S S S s V e tot /757.9=?+?+?=? 第四章 静态场的解 练习题 1、设点电荷q 位于金属直角劈上方，其坐标如右图所示，求 （1） 画出镜像电荷所在的位置 （2） 直角劈内任意一点),,(z y x 处的电位表达式 （3） 解：（1）镜像电荷所在的位置如图1所示。 （2）如图2所示任一点),,(z y x 处的电位为 ??? ? ??-+-= 4321011114r r r r q πεφ 其中， ()()()()()()()()2 22422 232 2222 22121212121z y x r z y x r z y x r z y x r +-++= ++++=+++-=+-+-= 2、 两个点电荷Q +和Q -位于半径为a 的接地导体球的直径延长线上，距球心均为 d 。证明镜像电荷构成一位于球心的电偶极子，且偶极矩大小为232d Q a 。 证明：由点电荷的球面镜像法知，＋Q 和－Q 的镜像电荷Q Q ''',分别位于球内＋Q 和－ Q 连线上大小分别为Q D a μ，且分别距球心为D a 2（分别位于球心两侧）。可见Q Q ''',构 成电偶极子，由电偶极距的定义式得偶极距的大小为： 图1 图2 q - q +q - 2 322D Q a D a Q D a ql p =?==。结论得证。 3、已知一个半径为a 的接地导体球，球外一个点电荷q 位于距球心O 为d 处。利用镜像法求球外空间任意点的电位分布。 解：由点电荷的球面镜像法可知，q 的像电荷q '必定位于球内，且在q 与球心0连线上，位置在距离球心设为f 处。建立直角坐标系，由边界条件(?球）=0可取球面上两个特殊点B A ,讨论。B A ,是q 与球心0连线所对应的直径与球面的两个交点。由图示及点电荷的电位公式得： 0)(4)(4)(00=+' ++= f a q a d q A πεπε?， 0) (4)(4)(00=-' +-= f a q a d q B πεπε?。 解此方程组得：d a f q d a q 2 ,=-='。 所以任意场点),(y x P 处的电位为： r q r q ' '+ = 0044πεπε?。 其中r r ',分别是点电荷q 和q ' 到场点P 的距离。 值分别为21 2221 22])[(,])[(y f x r y d x r +-='+-=。 4、半径为a 的不接地导体球附近距球心O 为d （?d a ）处有一点电荷q ，用镜像法计算 球外任一点的电位。 解：由点电荷的球面镜像法可知，q 的像电荷除了有q '（即导体球接地时对应的结果， q d a q -='，其位置为d a f 2=），还在球心处有另外一个镜像电荷q ''，以保证导体球面电 势不为零的边界条件成立，且可知q q '-=''。 所以任意场点P 处的电位为： r q r q r q ' '''+ ' '+ = 000444πεπεπε? 4-8 一个半径为r ＝1m ，转速为1500r/min 的飞轮，受到制动，均匀减速，经时间t ＝50s 后静止，求：（1）飞轮的角加速度和飞轮的角速度随时间的关系；（2）飞轮到静止这段时间内转过的转数；（3）t ＝25s 时飞轮边缘上一点的线速率和加速度的大小。 解 （1）由于均匀减速，所以角加速度不变为 2015000.5/6050r r s s s β-= =-? 由角速度和角加速度的关系得 25/0 t r s d dt ω ωβ=? ? 得 250.5(/)t r s ω=- （2） d d d d dt dt d d ωωθωω βθθ = == 25/r s d d θβθωω=? ? 解得 625r θ= 所以转数为625 （3）由于250.5(/)t r s ω=- 所以t=25s 时 12.5/25(/)r s rad s ωπ== 所以线速率为 25(/)v r m s ωπ== 角加速度大小不变 4-9 某电机的转速随时间的关系为ω＝ω0（1－e -t/τ ），式中，ω0＝s ，τ＝，求：（1） t ＝时的转速；（2）角加速度随时间变化的规律；（3）启动6s 后转过的圈数。 解 （1）t=60s 代入得 39(1)(/)8.6/e rad s rad s ω-=-= （2）由d dt ω β= 得 2 4.5t e β- = （3）由6 d dt θθω=?? 33618e θ-=+ [/2][5.87]5n θπ=== 4-10 一个圆盘绕穿过质心的轴转动，其角坐标随时间的关系为θ（t ）＝γt+βt 3 ，其初始转速为零，求其转速随时间变化的规律。 解 由d dt θ ω= 得 23t ωγβ=+ 由于初始时刻转速为零，γ=0 23t ωβ= 4-11 求半径为R ，高为h ，质量为m 的圆柱体绕其对称轴转动时的转动惯量。 解 建立柱坐标，取圆柱体上的一个体元，其对转轴的转动惯量为 2 222 m m dJ dV d d dz R h R h ρρρρθππ== 积分求得 23220001 2 R h m J d d dz mR R h πρρθπ= =??? 4-12一个半径为R ，密度为ρ的薄板圆盘上开了一个半径为R/2的圆孔，圆孔与盘边缘相切。求该圆盘对通过圆盘中心而与圆盘垂直的轴的转动惯量。 解：把圆孔补上，取圆盘上一面元dS ，到转轴的距离为r ，则其转动惯量为 22dJ r dS r rdrd ρρθ== 积分得绕轴转动惯量为 23410 1 2 R J r drd R π ρθπρ==? ? 圆孔部分的绕轴转动惯量可由平行轴定理得 4 422213()()()222232 R R R R J πρπρρπ=+= 总的转动惯量为 4 121332 R J J J πρ=-= 4-13电风扇在开启电源后，经过t 1时间达到额定转速ω，当关闭电源后，经过t 2时间后停止转动，已知风扇转子的转动惯量为J ，并假定摩擦力矩和电动机的电磁力矩均为常量，求电动机的电磁力矩。 解：由转动定理得 第四章作业答案 16. MCS-51单片机系统中，片外程序存储器和片外数据存储器共用 16位地址线和8位数 据线，为何不会产生冲突？ 解： 数据存储器的读和写由 RD 和WR 信号控制，而程序存储器由读选通信号 PSEN 控制, 这些信号在逻辑上时序上不会产生冲突；程序存储器访问指令为 MOVC ，数据存储器访问 指令为MOVX 。程序存储器和数据存储器虽然共用 16位地址线和8位数据线，但由于二者 访问指令不同，控制信号不同 ，所以两者虽然共处于同一地址空间，不会发生总线冲突。 18.某单片机应用系统，需扩展 2片8KB 的EPROM 和2片8KB 的RAM ，采用地址译码 法，画出硬件连接图，并指出各芯片的地址范围。 解: 硬件连接电路图如图 4.18所示。各芯片的地址范围为: 图4.18 4.18题硬件连接电路图 21. 8255A 的端口地址为 7F00H ?7F03H ,试编程对 8255A 初始化，使A 口按方式0输入, B 口按方式1输出。 解: 程序如下: ORG 0000H LJMP START ORG 0030H START : MOV SP, #60H MOV DPTR , #7F03H MOV A , #10010100B MOVX @DPTR , A SJMP $ END 25.使用8255A 或者8155的B 端口驱动红色和绿色发光二极管各 4只，且红、绿发光二极 管轮流发光各1S 不断循环，试画出包括地址译码器、 8255A 或8155与发光管部分的接口 2764 (1#): 0000H~1FFFH 6264 (1#): 4000H~5FFFH 2764 (2#): 2000H~3FFFH 6264 (2#): 6000H~7FFFH 8031 ALE Q7-QQ G 74LS373 □7-DO OE 1_ —. AO-A?A8-A1?CE 2764 1# D7-D0 QE Al f A12 CE 6264 1# D7-0B WE OE A0-A7Aa-Al2CE 6264 2# D7~D(? W E OE P2.4-P2.0 1 2764 2# D7-D0 OE RESET P0.7^P0.0 PSEN WR RD 第五章 一、单项选择题 1．抽样推断的目的在于（） A．对样本进行全面调查 B．了解样本的基本情况 C．了解总体的基本情况 D．推断总体指标 2．在重复抽样条件下纯随机抽样的平均误差取决于（） A．样本单位数 B．总体方差 C．抽样比例 D．样本单位数和总体方差 3．根据重复抽样的资料，一年级优秀生比重为10%，二年级为20%，若抽样人数相等时，优秀生比重的抽样误差（） A．一年级较大 B．二年级较大 C．误差相同 D．无法判断 4．用重复抽样的抽样平均误差公式计算不重复抽样的抽样平均误差结果将（）A．高估误差 B．低估误差 C．恰好相等 D．高估或低估 5．在其他条件不变的情况下，如果允许误差缩小为原来的1/2，则样本容量（）A．扩大到原来的2倍 B．扩大到原来的4倍 C．缩小到原来的1/4 D．缩小到原来的1/2 6．当总体单位不很多且差异较小时宜采用（） A．整群抽样 B．纯随机抽样 C．分层抽样 D．等距抽样 7．在分层抽样中影响抽样平均误差的方差是（） A．层间方差 B．层内方差 C．总方差 D．允许误差 二、多项选择题 1．抽样推断的特点有（） A．建立在随机抽样原则基础上 B．深入研究复杂的专门问题 C．用样本指标来推断总体指标 D．抽样误差可以事先计算 E．抽样误差可以事先控制 2．影响抽样误差的因素有（） A．样本容量的大小 B．是有限总体还是无限总体 C．总体单位的标志变动度 D．抽样方法 E．抽样组织方式 3．抽样方法根据取样的方式不同分为（） A．重复抽样 B．等距抽样 C．整群抽样 D．分层抽样 E．不重复抽样 4．抽样推断的优良标准是（） A．无偏性 B．同质性 C．一致性 D．随机性 E．有效性 5．影响必要样本容量的主要因素有（） A．总体方差的大小 B．抽样方法 习题 1．选择题 （1）设A、B两个数据表的记录数分别为3和4，对两个表执行交叉联接查询，查询结果中最多可获得（C ）条记录。 A．3 B. 4 C. 12 D. 81 （2）如果查询的SELECT子句为SELECT A, B, C * D，则不能使用的GROUP B子句是（ A ）。 A．GROUP BY A B．GROUP BY A,B C．GROUP BY A,B,C*D D．GROUP BY A,B,C,D （3）关于查询语句中ORDER BY子句使用正确的是（ C ）。 A．如果未指定排序字段，则默认按递增排序 B．数据表的字段都可用于排序 C．如果在SELECT子句中使用了DISTINCT关键字，则排序字段必须出现在查询结果中 D．联合查询不允许使用ORDER BY子句 （4）在查询设计器中，不能与其他窗格保持同步的是（D ）。 A．关系图窗格 B. 网格窗格 C．SQL窗格 D. 结果窗格 （5）下列函数中，返回值数据类型为int的是（B）。 A．LEFT B. LEN C．LTRIM D. SUNSTRING 2．填空题 (1) 在启动查询分析器时，在登录对话框中可使用（Local）作为本地服务器名称。 (2) 查询分析器窗口主要由对象浏览器和（查询）窗口组成。 (3) 从Windows“开始”菜单启动查询分析器后，默认数据库为（master）。 (4) 以表格方式显示的查询结果保存为（导出）文件，其文件扩展名为（csv）；以文本方式显示的查询结果保存为（报表）文件，其文件扩展名为（rpt）。 (5) 可使用（PRINT）或（SELECT）语句来显示函数结果。 (6) 在查询语句中，应在（SELECT）子句中指定输出字段。 (7) 如果要使用SELECT语句返回指定条数的记录，则应使用（TOP）关键字来限定输出字段。 (8) 联合查询指使用（UNION）运算将多个（查询结果）合并到一起。 (9) 当一个子SELECT的结果作为查询的条件，即在一个SELECT语句的WHERE子句中出现另一个SELECT语句，这种查询称为（嵌套）查询。 (10) 连接查询可分为3种类型：（内连接）、（外连接）和交叉连接。 3．问答题 (1) 在SELECT语句中，根据列的数据对查询结果进行排序的子句是什么？能消除重复行的关键字是什么? (2) 写出与表达式“仓库号NOT IN('wh1','wh2')”功能相同的表达式。用BETWEEN、AND形式改写条件子句WHERE mark> 550 AND mark<650。 (3) 在一个包含集合函数的SELECT语句中，GROUP BY子句有哪些用途? 第四章课后习题与答案 1．媒体包含媒质和媒介两个方面的含义。媒质是指存储信息的实体；媒介是指表示和传递信息的载体，即信息的表现形式。 媒体可分为五种类型：感觉媒体、表示媒体、显示媒体、存储媒体、传输媒体。 2．多媒体是上述各种感觉媒体的综合体，即将多媒体定义为文字、图象、声音等多种不同形式的信息表达方式。 主要特征是：多样性、集成性和交互性。多样性是相对于传统计算机而言的，指信息载体的多样化，即计算机中信息表达方式的多样化，这一特征使计算机能处理的信息空间范围更加广阔，使人机交互界面更加人性化。集成性包括媒体信息的集成和处理媒体信息的设备或工具的集成，它是多媒体信息和多媒体设备的高速统一，是一次系统级的飞跃。交互性是多媒体技术的关键特征，这一特性将更加有效地为用户提供控制和使用信息的手段，没有交互性的多媒体作品是没有生命力的，有了交互性，使用者才能有效地获取信息。 3．音、视频信号往往都是模拟信号，必须将其进行数字化处理转换成数字视频信号。数字音频是对模拟声音信号每秒上千次的采样，然后把每个样值按一定的比特数量化，最后得到标准的数字音频的码流。对CD音质的信号来讲，每秒要44100次的采样，每个样值是16比特的量化，而立体声CD 音质信号，它每秒的码流是44.1K×16×2≈ 1.4Mbit/S。这样高的码流和容量，对于数字音频的存储、处理和传输提出了很高的要求。视频图像经过变换成为数字图像后产生了一系列问题。数字化后的视频信号的数据量十分巨大，需要大量的磁盘空间。对于PAL制电视来说，我国PAL/D.K制电视的视频带宽fc=6.0MHz，根据奈奎斯特定理，取样频率fs≥2fc。CCIR601建议书规定：亮度信号的取样频率为13.5MHz，色度信号的取样频率为6.75MHz，每个取样8bit，每有效行的取样数，亮度信号为720个，每个色差信号为360个。亮度信号和每个色差信号都采用线性PCM，那么传输PAL制彩色电视所需要的传输速率为：13.5×8+2×6.75×8=216Mb/s，要以25帧/秒的速率来播放数字视频信号，数据传输速率要达到216Mbit/s，即216Mbps左右，而现在各种传输技术的速度都远远达不到这个水平。现在最快的传输介质光纤，也只有100Mbps。以正常的速度传输、播放不压缩的数字视频信号是不可能的。 4．媒体素材包括文本、声音、图形、图象、视频和动画。 特点：（1）文本指各种字体、尺寸、格式及色彩的文本。文本数据可以使用文本编辑软件制作，应用于多媒体系统中可以使显示的信息更易于理解，是多媒体应用系统的基础。常见的文件格式有：TXT，DOC，WRI等。 （2）图形和图象 图形是指从点、线、面到三维空间的黑白或彩色几何图形，也称为矢量图。图形文件只记录生成图形的算法和图形上的某些特征点（如几何图形的大小、形状及其位置、颜色等），因此，图形文件的格式就是一组描述点、线、面等几何元素特征的指令集合，绘图程序通过读取这些指令，将其转换为屏幕上可显示的形状和颜色，从而生成图形。图形常用在网络和工程计算中。图象是由称为像素的点构成的矩阵，也称为位图。图象可以用图象处理软件制作，也可以通过扫描仪、数码相机等输入设备获得。常见的文件格式有：BMP，JPG、PCX等。（3）视频是指一组静态图象的连续播放，这里的连续既指时间上的连续，也指图象内容上的连续。计算机视频是数字化的，通常来自于录象带、摄象机等模拟视频信号源，经过数字化处理后成为数字视频文件。常见的文件格式有：A VI、MOV，MPG等。 （4）动画是活动的画面，是借助计算机生成的一系列连续运动的画面。用计算机实现的动 第5章习题参考答案 1．请在括号内填入适当答案。在CPU中： (1)保存当前正在执行的指令的寄存器是（IR ）； (2)保存当前正在执行的指令地址的寄存器是（AR ） (3)算术逻辑运算结果通常放在（DR ）和（通用寄存器）。2．参见图5.15的数据通路。画出存数指令“STO Rl，(R2)”的指令周期流程图，其含义是将寄存器Rl的内容传送至(R2)为地址的主存单元中。标出各微操作信号序列。 解： STO R1, (R2)的指令流程图及为操作信号序列如下： STO R1, (R2) R/W=R DR O, G, IR i R2O, G, AR i R1O, G, DR i R/W=W 3．参见图5.15的数据通路，画出取数指令“LAD (R3)，R0”的指令周期流程图，其含义是将(R3)为地址主存单元的内容取至寄存器R2中，标出各微操作控制信号序列。 解： LAD R3, (R0)的指令流程图及为操作信号序列如下： PC O , G, AR i R/W=R DR O , G, IR i R 3O , G, AR i DR O , G, R 0i R/W=R LAD (R3), R0 4．假设主脉冲源频率为10MHz ，要求产生5个等间隔的节拍脉冲，试画出时序产生器的逻辑图。 解： 5．如果在一个CPU 周期中要产生3个节拍脉冲；T l ＝200ns ，T 2=400ns ，T 3=200ns ，试画出时序产生器逻辑图。 解：取节拍脉冲T l 、T 2、T 3的宽度为时钟周期或者是时钟周期的倍数即可。所以取时钟源提供的时钟周期为200ns ，即，其频率为5MHz.；由于要输出3个节拍脉冲信号，而T 3的宽度为2个时钟周期，也就是一个节拍电位的时间是4个时钟周期，所以除了C 4外，还需要3个触发器——C l 、C 2、C 3；并令 211C C T *=；321C C T *=；313C C T =，由此可画出逻辑电路图如下： 第四章课后思考题及参考答案 1、为什么说资本来到世间，从头到脚，每个毛孔都滴着血和肮脏的东西？ [答案要点]资本来到世间，从头到脚，每个毛孔都滴着血和肮脏的东西。资本主义的发展史，就是资本剥削劳动、列强掠夺弱国的历史，这种剥夺的历史是用血和火的文字载入人类编年史的。在自由竞争时代，西方列强用坚船利炮在世界范围开辟殖民地，贩卖奴隶，贩卖鸦片，依靠殖民战争和殖民地贸易进行资本积累和扩张。发展到垄断阶段后，统一的、无所不包的世界市场和世界资本主义经济体系逐步形成，资本家垄断同盟为瓜分世界而引发了两次世界大战，给人类带来巨大浩劫。二战后，由于社会主义的胜利和民族解放运动的兴起，西方列强被迫放弃了旧的殖民主义政策，转而利用赢得独立和解放的广大发展中国家大规模工业化的机会，扩大资本的世界市场，深化资本的国际大循环，通过不平等交换、资本输出、技术垄断以及债务盘剥等，更加巧妙地剥削和掠夺发展中国家的资源和财富。在当今经济全球化进程中，西方发达国家通过它们控制的国际经济、金融等组织，通过它们制定的国际“游戏规则”，推行以所谓新自由主义为旗号的经济全球化战略，继续主导国际经济秩序，保持和发展它们在经济结构和贸易、科技、金融等领域的全球优势地位，攫取着经济全球化的最大好处。资本惟利是图的本性、资本主义生产无限扩大的趋势和整个社会生产的无政府状态，还造成日益严重的资源、环境问题，威胁着人类的可持续发展和生存。我们今天看到的西方发达资本主义国家的繁荣稳定，是依靠不平等、不合理的国际分工和交换体系，依靠发展中国家提供的广大市场、廉价资源和廉价劳动力，通过向发展中国家转嫁经济社会危机和难题、转移高耗能高污染产业等方式实现的。资本主义没有也不可能给世界带来普遍繁荣和共同富裕。 2、如何理解商品二因素的矛盾来自劳动二重性的矛盾，归根结底来源于私人劳动和社会劳的矛盾？[答案要点]商品是用来交换的劳动产品，具有使用价值和价值两个因素或两种属性。在私有制条件下，商品所包含使用价值和价值的矛盾是由私有制为基础的商品生产的基本矛盾即私人劳动和社会劳动的矛盾所决定的。以私有制为基础的商品经济是以生产资料的私有制和社会分工为存在条件的。一方面，在私有制条件下，生产资料和劳动力都属于私人所有，他们生产的产品的数量以及品种等，完全由自己决定，劳动产品也归生产者自己占有和支配，或者说，商品生产者都是独立的生产者，他们要生产什么，怎样进行生产，生产多少，完全是他们个人的私事。因此，生产商品的劳动具有私人性质，是私人劳动。另一方面，由于社会分工，商品生产者之间又互相联系、互相依存，各个商品生产者客观上都要为满足他人和社会的需要而进行生产。因此，他们的劳动又都是社会劳动的组成部分。这样，生产商品的劳动具有社会的性质，是社会劳动。对此，马克思指出，当劳动产品转化为商品后，“从那时起，生产者的私人劳动真正取得了二重的社会性质。一方面，生产者的私人劳动必须作为一定的有用劳动来满足一定的社会需要，从而证明它们是总劳动的一部分，是自然形成的社会分工体系的一部分。另一方面，只有在每一种特殊的有用的私人劳动可以同任何另一种有用的私人劳动相交换从而相等时，生产者的私人劳动才能满足生产者本人的多种需要。完全不同的劳动所以能够相等，只是因为它们的实际差别已被抽去，它们已被化成它们作为人类劳动力的耗费、作为抽象的人类劳动所具有的共同性质。”私有制条件下，商品生产者私人劳动所具有的这二重性质，表现为生产商品的劳动具有私人劳动和社会劳动的二重性。 生产商品的私人劳动和社会劳动是统一的，同时也是对立的。其矛盾性表现在：作为私人劳动，一切生产活动都属于生产者个人的私事，但作为社会劳动，他的产品必须能够满足一定的社会需要，他的私人劳动才能转化为社会劳动。而商品生产者的劳动直接表现出来的是它的私人性，并不是它的社会性，他的私人劳动能否为社会所承认，即能否转化为社会劳动，他自己并不能决定，于是就形成了私人劳动和社会劳动的矛盾。这一矛盾的解决，只有通过商品的交换才能实现。当他的产品在市场上顺利地实现了交换之后，他的私人劳动也就成了社会劳动的一部分，他的具体劳动所创造的使用价值才是社会需要的，他的抽象劳动所形成的价值才能实现。如果他的劳动产品在市场上没有卖出去，那就表明，尽管他是为社会生产的，但事实上，社会并不需要他的产品，那么他的产品 1 数据链路（即逻辑链路）与链路（即物理链路）有何区别？“电路接通了”与“数据 链路接通了”的区别何在？ 答：（1）数据链路与链路的区别在于数据链路除链路外，还必须有一些必要的通信协议来控制数据的传输。因此，数据链路比链路多了实现通信协议所需要的硬件和软件。 （2）“电路接通了”表示链路两端的结点交换机已经开机，物理连接已经能够传送比特流了。但是，数据传输并不可靠。在物理连接基础上，再建立数据链路连接，才是“数据链路接通了”。此后，由于数据链路连接具有检测、确认和重传等功能，才使不太可靠的物理链路变成可靠的数据链路，进行可靠的数据传输。当数据链路断开连接时，物理电路连接不一定跟着断开连接。 2 数据链路层中的链路控制包括哪些功能？ 答：数据链路层中的链路控制包括链路管理；帧同步；流量控制；差错控制；将数据和控制信息分开；透明传输；寻址等功能。 数据链路层做成可靠的链路层的优点和缺点取决于所应用的环境：对于干扰严重的信道，可靠的链路层可以将重传范围约束在局部链路，防止全网络的传输效率受损；对于优质信道，采用可靠的链路层会增大资源开销，影响传输效率。 3数据链路层的三个基本问题(帧定界，透明传输和差错检测)为什么都必须加以解决? 答：帧定界是分组交换的必然要求；透明传输是避免二进制比特流中出现与帧定界符号相同的模式，使节点错误识别帧；差错检测是为了避免接收到错误信息和防止信道中出现的无效数据帧浪费后续路由上的传输和处理资源。 4 如果在数据链路层不进行帧定界，会发生什么问题? 答：在数据传输过程中的传输网中的结点及接收方将无法区分分组（帧），也将不能确定分组的控制域和数据域，也不能实现差错控制。 5 PPP协议的主要特点是什么?为什么PPP不使用帧的编号?PPP适用于什么情况?为什么PPP协议不能使数据链路层实现可靠传输? 答：1，PPP是面向字节的点对点通信协议，适用于线路质量不太差的情况，其主要特点：(1)协议简单，不使用序号和确认机制，也不需要流量控制；具有检错能力，但无纠错功能；只支持点到点的链路通信和和全双工链路(2)PPP规定特殊的字符为帧界定符，且在同步传输链路时，采用比特填充法，当用在异步传输时，使用字符填充法来保证数据传输的透明性； (3)PPP可同时支持链路所连接的LAN或ROUTER上运行的多种网络层协议；(4)可在多种点到点的链路上运行(串行，并行，高速，低速，电的，光的，交换的或非交换的)，并可自动检测链路的工作状态，同时对不同的链路设置最大传输单元MTU(帧的有效载荷)的标准默认值；(5)提供了网络地址协议和数据压缩功能. 2，在TCP/IP协议簇中，可靠的传输由TCP协议负责，而PPP只进行检错，它是一个不可靠的传输协议，因此不需要帧的编号。 3，PPP适用于质量不太差的点对点全双工通信链路，且上层协议要保证数据传输的可靠性，如用户通过ISP连接Internet. 4，(1)PPP只提供了检错功能，当发现帧出现错误时，只是将其丢弃；(2)PPP帧没有使用序号，接收端不能通过序号确认帧的顺序和是否完全到达。 6 要发送的数据为1101011011。采用CRC的生成多项式是P(x)=x4+x+1 。试求应添加在数 据后面的余数。 数据在传输过程中最后一个1变成了0，问接收端能否发现？ 若数据在传输过程中最后两个1都变成了0，问接收端能否发现？ 答：添加的检验序列（冗余码）为1110 （11010110110000除以数P=10011） 习题五 一. 思考题 ⒈半导体存储器主要分为哪几类？简述它们的用途和区别。 答：按照存取方式分，半导体存储器主要分为随机存取存储器RAM（包括静态RAM和动态RAM）和只读存储器ROM（包括掩膜只读存储器，可编程只读存储器，可擦除只读存储器和电可擦除只读存储器）。 RAM在程序执行过程中，能够通过指令随机地对其中每个存储单元进行读\写操作。一般来说，RAM中存储的信息在断电后会丢失，是一种易失性存储器；但目前也有一些RAM 芯片，由于内部带有电池，断电后信息不会丢失，具有非易失性。RAM的用途主要是用来存放原始数据，中间结果或程序，与CPU或外部设备交换信息。 而ROM在微机系统运行过程中，只能对其进行读操作，不能随机地进行写操作。断电后ROM中的信息不会消失，具有非易失性。ROM通常用来存放相对固定不变的程序、汉字字型库、字符及图形符号等。 根据制造工艺的不同，随机读写存储器RAM主要有双极型和MOS型两类。双极型存储器具有存取速度快、集成度较低、功耗较大、成本较高等特点，适用于对速度要求较高的高速缓冲存储器；MOS型存储器具有集成度高、功耗低、价格便宜等特点，适用于内存储器。 ⒉存储芯片结构由哪几部分组成？简述各部分的主要功能。 答：存储芯片通常由存储体、地址寄存器、地址译码器、数据寄存器、读\写驱动电路及控制电路等部分组成。 存储体是存储器芯片的核心，它由多个基本存储单元组成，每个基本存储单元可存储一位二进制信息，具有0和1两种状态。每个存储单元有一个唯一的地址，供CPU访问。 地址寄存器用来存放CPU访问的存储单元地址，该地址经地址译码器译码后选中芯片内某个指定的存储单元。通常在微机中，访问地址由地址锁存器提供，存储单元地址由地址锁存器输出后，经地址总线送到存储器芯片内直接进行译码。 地址译码器的作用就是用来接收CPU送来的地址信号并对它进行存储芯片内部的“译码”，选择与此地址相对应的存储单元，以便对该单元进行读\写操作。 读\写控制电路产生并提供片选和读\写控制逻辑信号，用来完成对被选中单元中各数据位的读\写操作。 纵联保护依据的最基本原理是什么？ 答：纵联保护包括纵联比较式保护和纵联差动保护两大类，它是利用线路两端电气量在故障与非故障时、区内故障与区外故障时的特征差异构成保护的。纵联保护的基本原理是通过通信设施将两侧的保护装置联系起来，使每一侧的保护装置不仅反应其安装点的电气量，而且哈反应线路对侧另一保护安装处的电气量。通过对线路两侧电气量的比较和判断，可以快速、可靠地区分本线路内部任意点的短路与外部短路，达到有选择、快速切除全线路短路的目的。 纵联比较式保护通过比较线路两端故障功率方向或故障距离来区分区内故障与区外故 障，当线路两侧的正方向元件或距离元件都动作时，判断为区内故障，保护立即动作跳闸；当 任意一侧的正方向元件或距离元件不动作时，就判断为区外故障，两侧的保护都不跳闸。 纵联差动保护通过直接比较线路两端的电流或电流相位来判断是区内故障还是区外故 障，在线路两侧均选定电流参考方向由母线指向被保护线路的情况下，区外故障时线路两侧电流大小相等，相位相反，其相量和或瞬时值之和都等于零；而在区内故障时，两侧电流相 位基本一致，其相量和或瞬时值之和都等于故障点的故障电流，量值很大。所以通过检测两 侧的电流的相量和或瞬时值之和，就可以区分区内故障与区外故障，区内故障时无需任何延时，立即跳闸；区外故障，可靠闭锁两侧保护，使之均不动作跳闸。 图4— 30 所示系统，线路全部配置闭锁式方向比较纵联保护，分析在 K 点短路时 各端保护方向元件的动作情况，各线路保护的工作过程及结果。 E1 A B k C 5 D E 2 1 2 3 4 6 答：当短路发生在 B—C 线路的 K 处时，保护 2、5 的功率方向为负，闭锁信号持续存在，线路 A—B 上保护 1、 2 被保护 2 的闭锁信号闭锁，线路 A—B 两侧均不跳闸；保护 5 的闭锁信号将 C—D线路上保护 5、6 闭锁，非故障线路保护不跳闸。故障线路 B—C 上保护 3、4 功率方向全为正，均停发闭锁信号，它们判定有正方向故障且没有收到闭锁信号，所以会立即动作跳闸，线路B—C 被切除。 答：根据闭锁式方向纵联保护，功率方向为负的一侧发闭锁信号，跳闸条件是本端保护元件动作，同时无闭锁信号。 1 保护本端元件动作，但有闭锁信号，故不动作； 2 保护本端元件不动作，收到本端闭锁信号，故不动作； 3 保护本端元件 动作，无闭锁信号，故动作； 4 保护本端元件动作，无闭锁信号，故动作； 5 保护本端元件不动作，收到本端闭锁信号，故不动作； 6 保护本端元件动作，但有闭锁信号，故不动作。 图4— 30 所示系统，线路全部配置闭锁式方向比较纵联保护，在K 点短路时， 若A—B 和 B—C 线路通道同时故障，保护将会出现何种情况？靠什么保护动作 切除故障？ E1 A B k C 5 D E 2 1 2 3 4 6 答：在图 4—30 所示系统中 K 点短路时，保护 2、5 的功率方向为负，其余保护的功率方向全为正。 3、4 之间停发闭锁信号， 5 处保护向 6 处发闭锁信号， 2 处保护向 1 处发闭锁信号。由于 3、 4 停发闭锁信号且功率方向为正，满足跳闸条件，因此 B— C通道的故障将不会阻止保护 3、4 的跳闸，这正是采用闭锁式保护 第五章习题参考答案 5.1 题5.1的图所示的是三相四线制电路，电源线电压l U ＝380V 。三个电阻性负载接成星形，其电阻为1R =11Ω，2R =3R =22Ω。 (1)试求负载相电压、相电流及中性线电流，并作出它们的相量图；(2)如无中性线，求负载相电压及中性点电压；(3)如无中性线，当L1相短路时求各相电压和电流，并作出它们的相量图；(4)如无中性线，当L3相断路时求另外两相的电压和电流；(5)在(3)，(4)中如有中性线，则又如何? 1 L 2 L 3 L N 题5.1的图 解： ○1各相负载两端电压都等于电源相电压，其值为：V V U U l P 2203 380 3===。各负载相电流分别为： ()()A I I I I I I A R U I A R U I A R U I N P P P 1030cos 30cos 30sin 30sin 10,10,202 2321323 32211=?-?++?-?-= ====== 相量图如图（b ）所示。 ○ 2因为三相电源对称，而三相负载不对称时，由于无中性线，将使电源和负载中点之间的电位差不为零，而产生中性点位移。 设 V U U ?∠=01 1& ()()() V V U U U V V U U U V V U U U V V R R R R U R U R U U N N N N N N N N ?∠=?∠-?∠=-=?-∠=?∠-?-∠=-=?∠=?∠-?∠=-=?∠=++? ∠+?-∠+?∠=++++=1312520551202201312520551202200165055022005522 1 2211112212022022120220110220111''''3'32'21 '1 3213322 11&&&&&&&&&&&&& 第4章网络基础知识与Internet应用一、单项选择题 二、填空题 1．局域网、城域网、广域网或LAN、MAN、WAN 2. C、A、C 3. 127.0.0.1（本机）、255.255.255.255（限制广播）、0.0.0.0（广播） 4. Electronic Commerce, EC 5.B2B、B2C 6. Instrumented：物联化 Interconnected：互联化 Intelligent：智能化 7.感知层、网络层、应用层 8.接入（网络层）、应用（业务层） 9.硬件系统、软件系统 10.不可否任性 三、简答题 1. 计算机网络发展包括四个阶段：第一，面向终端的计算机网络；第二，计算机-计算机网络；第三，开放标准网络阶段；第四，因特网与高速计算机网络阶段。各阶段的特点：第一，面向终端的计算机网络：以单个计算机为中心的远程联机系统，构成面向终端的计算机网络。第二，计算机-计算机网络：由若干个计算机互联的系统，组成了“计算机-计算机”的通信时代，呈现出多处理中心的特点。第三，开放标准网络阶段：由于第二阶段出现的计算机网络都各自独立，不相互兼容。为了使不同体系结构的计算机网络都能互联，国际标准化组织ISO提出了一个能使各种计算机在世界范围内互联成网的标准框架―开放系统互连基本参考模型OSI。第四，因特网与高速计算机网络阶段：采用高速网络技术，综合业务数字网的实现，多媒体和智能型网络的兴起。 2.TCP/IP网络使用32位长度的地址以标识一台计算机和同它相连的网络，它的格式为：IP 地址=网络地址+ 主机地址。标准IP地址是通过它的格式分类的，它有四种格式：A类、B类、C类、D类。 3. 电子商务所涵盖的业务范围包括：信息传递与交流；售前及售后服务；网上交易；网上支付或电子支付；运输；组建虚拟企业。 4. 包括banner(网幅广告)、button广告、文字链接广告、弹出式广告(pop up window)及其它形式(如移动logo、网上分类广告等)。其中banner广告是主流形式，也被认为是最有效的。 5. 国际电信联盟( ITU)对物联网做了如下定义：通过二维码识读设备、射频识别(RFID) 装置、红外感应器、全球定位系统和激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 教材习题答案 分析图电路的逻辑功能 解：（1）推导输出表达式 Y2=X2；Y1=X 1X2；Y0=(MY1+X 1M)X0 X2X1X0Y2Y1Y0 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111000 001 011 010 110 111 101 100 000 001 011 010 111 110 100 101 （3）逻辑功能：当M=0时，实现3位自然二进制码转换成3位循环码。 当M=1时，实现3位循环码转换成3位自然二进制码。分析图电路的逻辑功能。 图 解：(1)从输入端开始，逐级推导出函数表达式。 F1 = A⊕B⊕C F2 = A(B⊕C) + BC= A BC + AB C +ABC + ABC (2)列真值表 表4.3.2 A B C F1F2 000 001 010 011 100 101 110 11100 11 11 01 10 00 00 11 (3)确定逻辑功能。由真值表可知，该电路实现了一位全减器的功能。 A、B、C、F1、F2分别表示被减数、减数、来自低位的借位、本位差、本位向高位的借位。分析图电路的逻辑功能 解：（1）F1=A B C；F2=(A B)C+AB (2)真值表： A B C F2F1 000 001 010 011 100 101 110 11100 01 01 10 01 10 10 11 (3)逻辑功能：实现1位全加器。 设ABCD是一个8421BCD码，试用最少与非门设计一个能判断该8421BCD码是否大于等于5的电路，该数大于等于5，F= 1；否则为0。 解：(1)列真值表 表4.3.4 (2)写最简表达式 第4章练习题 1、一组数据中岀现频数最多的变量值称为（） A. 众数 B.中位数 C.四分位数 D.平均数 2、下列关于众数的叙述，不正确的是（） A. —组数据可能存在多个众数 B.众数主要适用于分类数据 C. 一组数据的众数是唯一的 D. 众数不受极端值的影响 3、一组数据排序后处于中间位置上的变量值称为（） A.众数 B.,中位数 C.四分位数 D.平均数 4、一组数据排序后处于25%和75%位置上的值称为（） A.众数 B.中位数 C.四分位数 D.平均数 5、非众数组的频数占总频数的比例称为（） A.异众比率 B.离散系数 C.平均差 D.标准差 6、四分位差是（） A. 上四分位数减下四分位数的结果| B. 下四分位数减上四分位数的结果 C.下四分位数加上四分位数 D. 下四分位数与上四分位数的中间值 7、一组数据的最大值与最小值之差称为（） A.平均差 B.标准差 C.极差 D.四分位差 8、各变量值与其平均数离差平方的平均数称为（） A.极差 B. 平均差 C.,方差 D.标准差 9、变量值与其平均数的离差除以标准差后的值称为（） A.标准分数 B.离散系数 C.方差 D.标准差 10、如果一个数据的标准分数-2，表明该数据（） A.比平均数高出2个标准差 B. ■比平均数低2个标准差 C.等于2倍的平均数 D. 等于2倍的标准差 11、经验法则表明，当一组数据对称分布时，在平均数加减2个标准差的范围之内大约有（） A.68%的数据 B.95% 的数据 C.99% 的数据 D.100%勺数据 12、如果一组数据不是对称分布的，根据切比雪夫不等式，对于k=4，其意义是（） A. 至少有75%勺数据落在平均数加减4个标准差的范围之内 B. 至少有89%的数据落在平均数加减4个标准差的范围之内 C. 至少有94%的数据落在平均数加减4个标准差的范围之内 D. 至少有99%的数据落在平均数加减4个标准差的范围之内 13、离散系数的主要用途是（） A.反映一组数据的离散程度 B.反映一组数据的平均水平 C.比较多组数据的离散程度 D.比较多组数据的平均水平 14、比较两组数据离散程度最适合的统计量是（） A.极差 B.平均差 C.标准差 D.离散系数 15、偏态系数测度了数据分布的非对称性程度。如果一组数据的分布是对称的，则偏态系数（） A.等于0 B.等于1 C.大于0 D. 大于1 16、如果一组数据分布的偏态系数在0.5~1或-1?-0.5之间，则表明该组数据属于（） A.对称分布 B.中等偏态分布 C.高度偏态分布 D.轻微偏态分布 17、峰态通常是与标准正态分布相比较而言的。如果一组数据服从标准正态分布，则峰态系数的值是（） A.等于0 B. 大于0 C. 小于0 D. 等于1 18、如果峰态系数k>0，表明该组数据是（） A.尖峰分布 B.扁平分布 C.左偏分布 D.右偏分布 第五章练习题参考答案 1、下面表是一张关于短期生产函数),(K L f Q 的产量表: (1) 在表1中填空 (2) 根据(1)。在一张坐标图上作出TPL 曲线,在另一张坐标图上作出APL 曲线和MPL 曲线。 (3) 根据(1),并假定劳动的价格ω=200,完成下面的相应的短期成本表2。 (4) 根据表2,在一张坐标图上作出TVC 曲线,在另一张坐标图上作出AVC 曲线和MC 曲线。 (5) 根据(2)和(4),说明短期生产曲线和短期成本曲线之间的关系。 解:(1)短期生产的产量表(表1) (2) (3)短期生产的成本表(表2) (4)边际产量和边际成本的关系,边际MC和边际产量MPL两者的变动方向是相反的。 总产量和总成本之间也存在着对应关系:当总产量TPL下凸时,总成本TC曲线和总可变成本TVC是下凹的;当总产量曲线存在一个拐点时, 总成本TC曲线和总可变成本TVC也各存在一个拐点。平均可变成本和平均产量两者的变动方向是相反的。MC曲线和AVC曲线的交点与MPL曲线和APL曲线的交点是对应的。 2、下图是一张某厂商的LAC曲线和LMC曲线图。请分别在Q1和Q2的产量上画出代表最优生产规模的SAC曲线和SMC曲线。 解:在产量Q1和Q2上,代表最优生产规模的SAC曲线和SMC曲线是SAC1和SAC2以及SMC1和SMC2。 SAC1和SAC2分别相切于LAC的A和B，SMC1和SMC2则分别相交于LMC的A1和 B 1。 3、假定某企业的短期成本函数是TC(Q)=Q 3 -5Q 2 +15Q+66: (1) 指出该短期成本函数中的可变成本部分和不变成本部分; (2) 写出下列相应的函数:TVC(Q) AC(Q) AVC(Q) AFC(Q)和MC(Q)。 解(1)可变成本部分: Q 3 -5Q 2 +15Q 不可变成本部分:66 (2)TVC(Q)= Q 3 -5Q 2 +15Q AC(Q)=Q 2 -5Q+15+66/Q AVC(Q)= Q 2-5Q+15 AFC(Q)=66/Q MC(Q)= 3Q 2-10Q+15 4、已知某企业的短期总成本函数是STC(Q)=0.04 Q 3 -0.8Q 2 +10Q+5,求最小的平均可变成本值。 解: TVC(Q)=0.04Q 3 -0.8Q 2 +10Q AVC(Q)= 0.04Q 2 -0.8Q+10 令08.008.0=-='Q C AV 得Q=10 又因为008.0>=''C AV第四章 练习题及参考答案
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