第四章气体吸收练习

八下第四章一、选择题1．下列有关生产实践的说法，错误的是（）A．带土移植减少根部损伤提高成活率B．合理密植充分利用太阳光C．移栽剪枝降低蒸腾作用减少水分散失D．树怕扒皮导管受损减弱无机盐的运输2．学校花园内今年新移栽了两株银杏树。

在移栽过程中，园林工人截去了银杏树的大部分枝叶，根部保留着大的土坨，栽好后还在其茎上进行了挂瓶输液，这些做法的主要目的是（）①促进蒸腾作用②阻止光合作用③减弱蒸腾作用④减少对根毛的损害⑤补充水分和无机盐⑥补充有机营养A．③⑤⑧B．①④⑤C．②③④D．③④⑤3．气孔是氧气、二氧化碳出入及水分散失的门户，当保卫细胞含水量多时气孔大（如图甲），含水量少时气孔小甚至关闭（如图乙）。

下列叙述中正确的是（）A．将叶片浸入浓盐水中，气孔将如图甲所示B．保卫细胞的形状能改变是因为没有细胞壁C．植物体蒸腾作用强弱与保卫细胞的含水量有关D．植物体光合作用强弱与保卫细胞的含水量无关4．下列植物有攀援茎的是（）A．牵牛花B．草莓C．松树D．葡萄5．叶是植物重要的营养器官，如图为叶的结构示意图。

下列叙述中与实际相符的是（）A．图中③为气体进出的门户B．植物可以通过③吸收水分和无机盐C．植物的上表皮细胞③中分布大量的叶绿体D．植物的光合作用主要发生在③中的叶绿体中6．下列关于根毛的叙述中，不正确的是（）A．根毛是由根毛区的表皮细胞向外突起形成的B．根毛是唯一具有吸收水分和无机盐功能的结构C．根毛细胞液的溶质质量分数较大，正常情况下能够吸水D．根毛大大增加了表皮细胞的吸收面积7．如图为豌豆的叶表皮气孔两种状态图，下列有关叙述错误的是（）A．夜幕降临时，叶片中大多数气孔呈③状态B．气孔处于③状态时，叶肉细胞的呼吸作用会停止C．气孔处于③状态时，叶肉细胞的光合作用会减弱或停止D．气孔③→③状态的转变会减慢无机盐运输的速度8．为探究“大棚中二氧化碳含量变化”，某兴趣小组制作了如图甲所示装置：用干燥、透明的密闭容器模拟大棚，其内放有一株吊兰，用传感器测定容器中二氧化碳含量。

第四章的习题及答案4-1 设有一台锅炉，水流入锅炉是之焓为62.7kJ ·kg -1，蒸汽流出时的焓为2717 kJ ·kg -1，锅炉的效率为70％，每千克煤可发生29260kJ 的热量，锅炉蒸发量为4.5t ·h -1，试计算每小时的煤消耗量。

解：锅炉中的水处于稳态流动过程，可由稳态流动体系能量衡算方程：Q W Z g u H s +=∆+∆+∆221体系与环境间没有功的交换：0=s W ，并忽 动能和位能的变化， 所以： Q H =∆设需要煤mkg ，则有：%7029260)7.622717(105.43⨯=-⨯m解得：kg m 2.583=4-2 一发明者称他设计了一台热机，热机消耗热值为42000kJ ·kg -1的油料0.5kg ·min -1,其产生的输出功率为170kW ，规定这热机的高温与低温分别为670K 与330K ，试判断此设计是否合理？解：可逆热机效率最大，可逆热机效率：507.06703301112max =-=-=T T η 热机吸收的热量：1m in210005.042000-⋅=⨯=kJ Q热机所做功为：1m in 102000m in)/(60)/(170-⋅-=⨯-=kJ s s kJ W该热机效率为：486.02100010200==-=Q W η 该热机效率小于可逆热机效率，所以有一定合理性。

4-3 1 kg 的水在1×105 Pa 的恒压下可逆加热到沸点，并在沸点下完全蒸发。

试问加给水的热量有多少可能转变为功？环境温度为293 K 。

解：查水蒸气表可得始态1对应的焓和熵为：H 1＝83.93kJ/kg, S 1=0.2962kJ/kg.K 末态2对应的焓和熵为：H 2＝2675.9kJ/kg, S 2=7.3609kJ/kg.K)/(0.259293.839.267512kg kJ H H Q =-=-=)/(0.522)2962.03609.7(15.2930.25920kg kJ S T H W sys id =-⨯-=∆-∆=4-4如果上题中所需热量来自温度为533 K 的炉子，此加热过程的总熵变为多少？由于过程的不可逆性损失了多少功？ 解：此时系统的熵变不变)./(0647.7K kg kJ S sys =∆炉子的熵变为)./(86.45330.2592K kg kJ T H T Q S sur -=-=∆-==∆ )./(205.286.40647.7K kg kJ S t =-=∆ )/(0.646205.215.2930kg kJ S T W t l =⨯=∆=4-5 1mol 理想气体，400K 下在气缸内进行恒温不可逆压缩，由0.1013MPa 压缩到1.013MPa 。

第四章 气体动理论一、基本要求1．理解平衡态的概念。

2．了解气体分子热运动图像和理想气体分子的微观模型，能从宏观和统计意义上理解压强、温度、内能等概念。

3．初步掌握气体动理论的研究方法，了解系统的宏观性质是微观运动的统计表现。

4．理解麦克斯韦速率分布律、速率分布函数和速率分布曲线的物理意义，理解气体分子运动的最概然速率、平均速率、方均根速率的意义，了解玻尔兹曼能量分布律。

5．理解能量按自由度均分定理及内能的概念，会用能量均分定理计算理想气体的内能。

6．了解气体分子平均碰撞频率及平均自由程的意义及其简单的计算。

二、基本内容1. 平衡态在不受外界影响的条件下，一个系统的宏观性质不随时间改变的状态。

2. 理想气体状态方程在平衡态下，理想气体各参量之间满足关系式pV vRT =或 n k T p =式中v 为气体摩尔数，R 为摩尔气体常量 118.31R J mol K --=⋅⋅，k 为玻尔兹曼常量 2311.3810k J K --=⨯⋅3. 理想气体压强的微观公式21233t p nm n ε==v4. 温度及其微观统计意义温度是决定一个系统能否与其它系统处于热平衡的宏观性质，在微观统计上32t kT ε=5. 能量均分定理在平衡态下，分子热运动的每个自由度的平均动能都相等，且等于2kT 。

以i 表示分子热运动的总自由度，则一个分子的总平均动能为2t i kT ε=6. 速率分布函数()dNf Nd =v v麦克斯韦速率分布函数232/22()4()2m kT m f e kTππ-=v v v7. 三种速率最概然速率p =≈v 平均速率==≈v 方均根速率==≈8. 玻尔兹曼分布律平衡态下某状态区间（粒子能量为ε）的粒子数正比于kT e /ε-。

重力场中粒子数密度按高度的分布（温度均匀）：kT m gh e n n /0-=9. 范德瓦尔斯方程采用相互作用的刚性球分子模型，对于1mol 气体RT b V V ap m m=-+))((2 10. 气体分子的平均自由程λ==11. 输运过程 内摩擦dS dz du df z 0)(η-=， 1133mn ηλρλ==v v 热传导dSdt dz dT dQ z 0)(κ-= 13v c κρλ=v 扩散dSdt dz d D dM z 0)(ρ-= 13D λ=v三、习题选解4-1 一根铜棒的两端分别与冰水混合物和沸水接触，经过足够长的时间后，系统也可以达到一个宏观性质不随时间变化的状态。

初中人教版七年级生物上册第四章绿色植物是生物圈中有机物的制造者作业测试习题（含答案解析）生物圈中已知的绿色植物中种子植物是陆地上分布广泛的类群，我们所熟悉的花生就是其一。

（一）花生种子的主要结构是由__发育来的，其萌发所需要的营养物质由_提供。

某生物兴趣小组为探究“环境条件对花生种子萌发的影响”，设计了如下实验，请据表分析:若探究“空气对花生种子萌发的影响”，表中A处的操作应为__；若探究“水对花生种子萌发的影响”，需选取①和②为对照实验，请改正实验设计的一处不足：__。

（二）植物种子萌发成幼苗后，通过光合作用不断制造有机物，在满足植物自身需求的同时，也为生物圈中包括人类在内的其他生物提供了基本的食物来源。

（1）图甲是花生叶片的结构示意图，与①细胞相比，②细胞在结构上的不同点是:有_。

图乙是在封闭的环境中，花生幼苗一昼夜二氧化碳的吸收和释放的相对含量图。

d点产生的原因与图甲中结构④部分的关闭有关，这一变化主要是为了__。

一天内花生幼苗有机物积累最少和最多的点分别是图乙中的_(填字母)。

（2）为了进一步探究花生的生理活动，兴趣小组设计了图丙所示的实验装置。

实验过程如下:①首先关闭阀门，在黑暗处放置一段时间后，玻璃管中的红色小液滴会向__移动。

②将此装置在黑暗处放置一昼夜后，移到阳光下，打开阀门并移走氢氧化钠溶液。

一段时间后取下叶片甲，除去叶绿素后滴加碘液，观察到的实验现象及结论是__。

【答案】受精卵子叶培养瓶底部的水将种子完全浸没培养瓶底部垫有无水的布叶绿体降低植物的蒸腾作用(或减少植物体内水分的散失) b、f 左叶片变蓝，说明绿叶在光下制造淀粉(或有机物)【分析】花生属于双子叶植物，花生种子的基本结构包括种皮和胚两部分，胚是种子的主要部分，是幼小的生命体，它能发育成新的植物体。

胚由胚轴、胚芽、胚根、子叶四部分组成，营养物质贮存在子叶里。

图甲中，①是表皮细胞，②是叶肉细胞，③是叶脉，④是气孔。

【详解】（一）种子一般包括种皮（有保护作用）和胚（包括胚根、胚芽、胚轴、子叶）。

第四章 吸 收1、什么是分子扩散和涡流扩散？答：分子扩散是凭籍流体分子无规则热运动而传递物质的。

发生在静止或滞流流体里的扩散就是分子扩散。

在流动的流体中不仅有分子扩散，而且流体宏观流动也将导致物质的传递。

涡流扩散是凭籍流体质点的湍动和漩涡传递物质的。

2、简述菲克定律的物理意义和适用条件。

菲克定律是对物质分子扩散现象基本规律的描述，表示物质A 在介质B 中发生分子扩散时，任一点处物质A 的分子扩散速率J A 与该位置上组分A 的浓度梯度成正比。

3、简述温度、压力对气体和液体分子扩散速率的影响。

答：由于分子扩散速率与分子扩散系数相关，而分子扩散系数是物质的物性常数之一。

通常气体中的扩散系数与扩散系统温度T 的1.5次方成正比，与其分压p 成反比。

吸收质在液体中的扩散系数与物质的种类、温度有关，同时与溶液的浓度密切相关。

通常，液体中的扩散系数与温度T 成正比，与液体的粘度成反比。

4、对于双组分气体物系，当总压和温度提高1倍时，分子扩散速率将如何变化？ 答：对于气体扩散系数，但温度和压强改变时，可用下式估算：5.1000))((T T P P D D = 故，当温度和压强均增大一倍的时候，扩散速率应增大21.5/2=20.5。

5、分析湍流流动中组分的传质机理。

答：对于湍流流动来说，在流动的流体中不仅有分子扩散，而且流体宏观流动也将导致物质的传递。

dzdc D J A AB A -=6、什么是总体流动？分析总体流动和分子扩散的关系。

答：在吸收过程中，当气液界面上组分A 被溶剂S 溶解后，在界面上将留下空位，因溶剂S 不能逆向通过，只能由气相主体的混合气体来填补空位，因而产生趋向于相界面的“总体流动”。

总体流动是由于分子扩散本身所引起的，而不是由于外力（例如压强差）作用的结果。

7、在A 、B 双组分混合气体的单向分子扩散中，组分A 的宏观运动速度和扩散速度的关系？ 答：N A :传质速率，J A ，J B :扩散速率8、简述对流传质的机理和传质阻力的分布。

第四章4-1 1kg 空气在可逆多变过程中吸热40kJ ，其容积增大为1102v v =，压力降低为8/12p p =，设比热为定值，求过程中内能的变化、膨胀功、轴功以及焓和熵的变化。

解：热力系是1kg 空气 过程特征：多变过程)10/1ln()8/1ln()2/1ln()1/2ln(==v v p p n ＝0.9 因为T c q n ∆=内能变化为R c v 25=＝717.5)/(K kg J ∙ v p c R c 5727==＝1004.5)/(K kg J ∙=n c ==--v vc n kn c 51＝3587.5)/(K kg J ∙ n v v c qc T c u /=∆=∆＝8×103J膨胀功：u q w ∆-=＝32 ×103J 轴功：==nw w s 28.8 ×103J焓变：u k T c h p ∆=∆=∆＝1.4×8＝11.2 ×103J熵变：12ln 12ln p p c v v c s v p +=∆＝0.82×103)/(K kg J ∙ 4－2有1kg 空气、初始状态为MPa p 5.01=，1501=t ℃，进行下列过程：（1）可逆绝热膨胀到MPa p 1.02=；（2）不可逆绝热膨胀到MPa p 1.02=，K T 3002=； （3）可逆等温膨胀到MPa p 1.02=；（4）可逆多变膨胀到MPa p 1.02=，多变指数2=n ；试求上述各过程中的膨胀功及熵的变化，并将各过程的相对位置画在同一张v p -图和s T -图上解：热力系1kg 空气（1） 膨胀功：])12(1[111kk p p k RT w ---=＝111.9×103J熵变为0（2）)21(T T c u w v -=∆-=＝88.3×103J12ln12lnp p R T T c s p -=∆＝116.8)/(K kg J ∙ （3）21ln1p p RT w =＝195.4×103)/(K kg J ∙ 21lnp p R s =∆＝0.462×103)/(K kg J ∙ （4）])12(1[111nn p p n RT w ---=＝67.1×103Jnn p p T T 1)12(12-=＝189.2K12ln 12lnp p R T T c s p -=∆＝－346.4)/(K kg J ∙4-3 具有1kmol 空气的闭口系统，其初始容积为1m 3，终态容积为10 m 3，当初态和终态温度均100℃时，试计算该闭口系统对外所作的功及熵的变化。

化工原理杨祖荣1-7章习题答案(完美排版)目录第一章流体流动与输送机械 (2)第二章非均相物系分离 (32)第三章传热 (42)第四章蒸发 (69)第五章气体吸收 (73)第六章蒸馏 (95)第七章固体干燥 (119)第三章 传热1、某加热器外面包了一层厚为300mm 的绝缘材料，该材料的导热系数为0.16W/（m ⋅℃），已测得该绝缘层外缘温度为30℃，距加热器外壁250mm 处为75℃，试求加热器外壁面温度为多少？ 解：22321121λλb t t b t t A Q -=-=C 3007516.025.016.005.03075o 21122321=+⨯-=+λ⨯λ-=∴t b b t tt2、某燃烧炉的平壁由下列三种砖依次砌成；耐火砖 b 1=230mm ， λ1=1.05 W/(m·℃)绝热砖 b 2=230mm ， λ2=0.151W/(m·℃)建筑砖 b 3=240mm ， λ3=0.93W/(m·℃)已知耐火砖内侧温度为1000℃，耐火砖与绝热砖界面处的温度为940℃，要求绝热砖与建筑砖界面处的温度不得超过138℃，试求：（1） 绝热层需几块绝热砖；（2） 普通砖外侧温度为多少？解：（1）b 2=?m442.09.273151.013894005.123.094010002222321121=∴=-=-λ-=λ-=b b b t t b t t A Q230mm<b 2=442mm<230×2mm则：绝热层需两块绝热砖。

校核t 2=? C C t t o o 1386.1059.273151.046.094022<=∴=- （2）t 4=?C9.3493.024.06.1059.273o 443343=∴-==λ-=t t b t t A Q 3、Φ50×5㎜的不锈钢管，导热系数λ1＝16Ｗ／（ｍ·Ｋ），外面包裹厚度为30mm 导热系数λ２＝0.2W/（ｍ·Ｋ）的石棉保温层。

第四章 气体动理论2-4-1选择题：1、处于平衡状态的一瓶氦气和一瓶氮气的分子数密度相同，分子的平均平动动能也相同，都处于平衡态。

以下说法正确的是：（A ）它们的温度、压强均不相同。

（B ）它们的温度相同，但氦气压强大于氮气压强。

（C ）它们的温度、压强都相同。

(D) 它们的温度相同，但氦气压强小于氮气压强。

2、三个容器A 、B 、C 中装有同种理想气体，其分子数密度n 相同，方均根速率之比4:2:1::222=C B A v v v ，则其压强之比C B A p p p ::为：(A) 1 : 2 : 4 (B) 1 : 4 : 8 (C) 1 : 4 : 16 (D) 4 : 2 : 13、一定量的理想气体贮于某一容器中，温度为T ，气体分子的质量为m . 根据理想气体的分子模型和统计假设，分子速度在x 方向的分量平方的平均值为: (A) 2xv =m kT 3 (B) 2x v = m kT331 (C) 2xv = m kT 3 (D) 2x v = m kT4、关于温度的意义，有下列几种说法：(1) 气体的温度是分子热运动平均平动动能的量度.(2) 气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有统计意义.(3) 温度的高低反映物质内部分子热运动剧烈程度的不同.(4) 从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度.上述说法中正确的是（A ） (1)、(2)、(4) （B ） (1)、(2)、(3)（C ） (2)、(3)、(4) (D) (1)、(3)、(4)5、两容器内分别盛有氢气和氦气，若它们的温度和质量分别相等，则：(A) 两种气体分子的平均平动动能相等.(B) 两种气体分子的平均动能相等.(C) 两种气体分子的方均根速率相等.(D) 两种气体的内能相等.6、一容器内装有N 1个单原子理想气体分子和N 2个刚性双原子理想气体分子，当该系统处在温度为T 的平衡态时，其内能为(A)⎪⎭⎫ ⎝⎛++kT kT N N 2523)(21 (B) ⎪⎭⎫ ⎝⎛++kT kT N N 2523)(2121(C)kT N kT N 252321+ (D) kT N kT N 232521+7、有一截面均匀的封闭圆筒，中间被一光滑的活塞分割成两边，如果其中的一边装有0.1kg 某一温度的氢气，为了使活塞停留在圆筒的正中央则另一边应装入同一温度的氧气质量为：（A ） kg 161 (B) 0.8 kg (C ) 1.6 kg (D) 3.2 kg8、若室内生火炉以后，温度从15°C 升高到27°C ，而室内的气压不变，则此时室内的分子数减少了：(A) 0.5% (B) 4% (C) 9% (D) 21%9、有容积不同的A 、B 两个容器，A 中装有单原子分子理想气体，B 中装有双原子分子理想气体。