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第一章习题答案

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《物理化学简明教程》第1章习题解答

1.1 解：等压p1= p2=pex

W = -pex(V2-V1)=p1V1-p2V2=nR(T1-T2)= 1 8.314  (-1) = -8.314 J

1.2 解：（1）据理想气体状态方程nRTpV，得

333m 1094224101000300314810..pnRTV

外压始终维持恒定，系统对环境做功

331001024.942102494.2exWpVJ

(2)

2122212213433()()11()11108.31430010010()2.2510J10010100010exexexexWpVpVVnRTnRTpppnRTppp

（3）等温可逆膨胀：

212112334--ln-ln100010-103.314300ln10010-5.7410vvWpdVVnRTVpnRTp

1.3 解：(1) W = -pex(Vs-Vl) = pexm(1/l-1/s) = 105  1  18  10 -3  ( 1/1103-1/0.92103 ) = -0.157 J

(2) W = - pex (Vg-Vl) = pm/l - pVg = pnM/l –nRT = 10511810 -3 /11103 -1 8.314 373.15 =

-3101 J

1.4 解: 最少功即为可逆压缩功

（1）对理想气体 10 mol，300 K

1000 kPa,V1 10 mol，300 K

100 kPa,V2 1513221118.314423.15100.035181 m35.181 Lln101.08.314423.15ln35.1814425.45 JnRTVpVWpdVnRTV

（2）对范德华气体

2002362306310()()422.51037.0710NHanpVnbnRTVaPammolbmmol

求V1

32211101100()0pVnRTnbpVnab

忽略300nab项，则有

2211101102210110110116556525255321()0()()42(18.314423.15137.071010)210(18.314423.15137.071010)4101422.5102100.035097(m)35.097(L)pVnRTnbpVnanRTnbpnRTnbppnaVpWpdV220210222000102136326()ln()1010137.0710422.510118.314423.15ln()0.0351137.07100.0351(4426.6737.963)4338.71 JannRTdVVnbVVnbananWnRTVnbVV

1.5 解: (1) ,221(HO,g)()135(673.15373.15)10.50KJpmQnCTT

(2)2121dd2mTTTT,pTcTbTanTCnQ

31322122123121TTcTTbTTan

1336223molJ37367310002231373673104914211004001629mol1...

= 10.85kJ 1.6 解：

1122522151112,21,21,11536.0102901450K1.210()()(1)1.210201014502.5(1)24000.0J290vvmvmvmpVnRTpVnRTpTTppVpVTQUnCTTCTTCRTRTRR

1.7 解 经过计算，列出下列方框图

过程（1）=a+b

过程a为恒压过程

321()101325(11.222.4)101134.84JaWpVV

,21213()1()2318.314(136.5273)1702.29J22837.13JavmaaaaUnCTTRTTQHUW

过程b为恒容过程

0bW

,21,213()18.314(546136.5)5106.874J25()18.314(546136.5)8511.458J2bbvmbpmUQnCTTHnCTT

11111134.84J2269.74J3404.584J5674.33JababababWWWQQQUUUHHH

过程（2）= c+d

过程c为恒温过程 a b

恒温可逆 1mol理气

273K

22.4 L

p 1mol理气

136.5K，11.2L，p

1mol理气

273K，5.6L，4p 1mol理气

546K

11.2 L

4p c d 恒压 恒容

恒压 21005.6ln18.314273ln3146.503J22.4ccccUHVQWnRTV

过程d为恒压过程

321,212222224()4101325(11.25.6)102269.68J5()18.314(546273)5674.305J23404.62J876.82J 2527.80J 3404.62J 5674.305JdddpmdddcdcdcdWpVVQHnCTTUQWWWWQQQUQWHHH

比较两过程数据，有12121212,,,QQWWUUHH，说明Q和W是途径函数，而U，H是状态函数。

1.8 解：

22333001013250821554Pa370exTpppT

1221222112212121231213()()()(1)(1)1013250300.1518.314300.151101325370.1517740JexWpVpVVpVpVnRTnRTpppTnRTpTpTnRTpT

212,31,31017740J120.92701464J129.10702037J14641774016276JVmpmWWWWUnCttHnCttQUW t1=27oC

p1=101.325 KPa

V1 恒温，恒外压 t2=27oC

p2= pex

V2 t3=97oC

p3=1013.25 KPa

V3= V2 恒容 1.9 解：3111(100/28)8.314273.150.0803m101000nRTVp

（1）等容加热22111.5101000273.15409.7K101000pTTp

0W

,1002.5(409.7273.15)10136.4J28vmQUnCTR

,1003.5(409.7273.15)14191.0J28pmHnCTR

（2）等压膨胀2211273.152476.3KVTTV

1010000.08038110.3JexWpV

,1003.5(476.3273.15)28387.1J28pmQHnCTR

,1002.5(476.3273.15)20276.5J28vmUnCTR

（3）恒温可逆膨胀 0,0UH

12100ln8.314273.15ln25621.8J28pWQnRTp

（4）绝热，恒外压0,QWU

21,2121221()()100100282.5(273.15)227.7K228exVmpVVnCTTRTVRTTV

,1002.5(227.7273.15)3373J28vmWUnCTR

,1003.5(227.7273.15)4723J28pmHnCTR

1.10 解：5351010102.2mol8.314273.15pVnRT

（1）绝热可逆过程 Q = 0 111111222125135553510273.1510143.49K

=ppTpTTTp

,212.21.58.314(143.49273.15)3557J VmWUnCTT

,212.22.58.314(143.49273.15)5929J pmHnCTT

（2）反抗恒外压绝热膨胀 Q = 0，WU

21,21212212212112121211.5()()11.5()()51717273.15185.7K2525VmexnRTnRTnCTTpVVppppnRTTnRTTpTTTTTT

,212.21.58.314(185.74273.15)2398.2J VmWUnCTT

,212.22.58.314(185.74273.15)3997J pmHnCTT

1.11 解：（1）水在同温同压的条件下蒸发

3133311022592.259KJ

1.010 8.314373.15172.4J18102.2610172.42086.6JglgHQWpVVpVnRTUQW

（2）

,UH为状态函数，所以值同（1）中的值 373.15 K，H2O(l)

100 kPa 373.15 K，H2O(g)

50 kPa 373.15 K，H2O(g)

100 kPa I II

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第2章习题及答案

第2章习题及答案

天津商业大学信息工程学院《通信原理》习题及答案

1第2章习题及答案

2-1 设随机过程()

tξ可表示成()()

θπξ

+=tt2cos2，式中θ是一个离散随机变量，且()

2/10==θ

P，

()

2/12/==πθ

P，试求()[]

1ξ

E及()

1,0

ξR。

解：根据()[]

()()()

2020

π

θθξπ

θξθξ

==⎟

⎠⎞

⎜

⎝⎛

=+==tPtPtE得

()[]

⎟

⎠⎞

⎜

⎝⎛

+⋅+⋅=

22cos2

21

2cos2

21π

ππξ

tttE

将

1=t代入上式得

()[]

1

22cos2

21

2cos2

21

1=

⎟

⎠⎞

⎜

⎝⎛

+⋅+⋅=π

ππξ

E

根据自相关函数的计算公式得

()()()[]

()()()()()

[]

⎥

⎦⎤

⎢

⎣⎡

⎟

⎠⎞

⎜

⎝⎛

+×

⎟

⎠⎞

⎜

⎝⎛

++×=⎟

⎠⎞

⎜

⎝⎛

=+===

==

22cos2

22cos2

21

2cos22cos2

2120,

2121221

0212121

π

ππ

πππξξπ

θξξθξξ

π

θθξ

ttttttPttPttEttR

将

0

1=t、

1

2=t代入上式得

()[]

2

22cos2

2cos2

21

2cos20cos2

21

1,0=

⎥

⎦⎤

⎢

⎣⎡

⎟

⎠⎞

⎜

⎝⎛

+×

⎟

⎠⎞

⎜

⎝⎛

+×=π

ππ

π

ξR

2-2 设()

tXtXtZ

0201sincosωω

−=是一随机过程，若

1X和

2X是彼此独立且具有均值为0、方差为

2

σ的正态随机变量，试求

（1）()[]

tZE、()[]

tZE2

；

（2）()

tZ的一位分布密度函数()

zf；

（3）()

21,ttB与()

21,ttR。

解：（1）由于

1X和

2X相互独立，则其数学期望为

()[][][][]

[][]

0sincossincossincos

201002010201

=−=−=−=

XtEXtEtXEtXEtXtXEtZE

ωωωωωω

()[]

()[]

[]

[][]

[]

[][]

2

022

0222

202

21002

102022

20021022

12

02012

sincossinsincos2cossinsincos2cossincos

第十章习题

第十章习题

电离平衡

3．已知0.1 mol〃L-1一元弱酸的HB的pH=3.0，问其等浓度的共轭碱NaB的pH为多少？（已知： awa20cKcKK且）

4．计算0.050 mol·dm-3 HClO溶液中的[H+]、[ClO-]和HClO的解离度。

[H+]=3.97×10-5；[ClO-]=3.97×10-5；α=0.0794%

5．奶油腐败变质后分解产物中含有恶臭的丁酸（C3H7COOH）。今含有0.1 mol丁酸的0.20升溶液，测得pH = 2.50，求丁酸的解离常数oaK。2.0×10-5

7．已知HAc的 oap4.75K，NH3·H2O的obp4.74K，求下列各溶液的pH值：

（1）0.10 mol·dm-3 HAc 2.88 （2）0.10 mol·dm-3 NH3·H2O 11.13

（3）0.15 mol·dm-3 NH4Cl 5.04 （4）0.15mol·dm-3 Na Ac 8.97

8．求1.0×10-6 mol·dm-3 HCN溶液的pH值。（提示：此处不能忽略水的解离）pH=6.99

9．（1）写出Na2C2O4、NaHCO3和H3AsO4水溶液的质子平衡式。

[OH-]=[H+]+[HC2O4-]+2[H2C2O4]

[OH-]+[CO32-]=[H+]+[H2CO3]

[H2AsO4-]+2[HAsO42-]+3[AsO43-]+[OH-]=[H+]

（2）分别计算0.100 mol·dm-3 NaHCO3溶液和0.10 mol·dm-3 KHSO4溶液的pH值。

（已知H2SO4的24o2a2(HSO)1.010K） 8.32 ; 1

10．某一元弱酸与36.12 cm3 0.100 mol·dm-3 NaOH中和后，再加入18.06cm3 0.100 mol·dm-3 HCl溶液，测得溶液的pH值为4.92。计算该弱酸的解离常数。 1.2×10-5

第一章部分习题

第一章部分习题

使用钢筋混凝土结构的好处是什么？

不同材料构成的结构强度各不相同。如一根两端被托住的梁，它的下部经受拉力，上部经受

压力。一个坚固的梁的材料必须具有好的抗拉力、压力、剪切力和扭曲力的性能，所以梁通

常由不只一种材料制成。如一根混凝土梁含有加固钢筋，混凝土擅长抗压力，而钢筋擅长抗

拉力，它们形成了非常牢固的结构。

在下列的钢筋混凝土梁中，安装正确的是（ A ）。

探究试验：

1、在一块薄木板上，有A、B、C三个矿泉水瓶子，A瓶中装满水，B瓶中有半瓶水，C是空

瓶，均匀用力，慢慢抬起木板的一端，看看哪个瓶子最后倒下？ 结论：结构重心高低影响其

稳定性：____________,稳定性越好;_____________,稳定性越差。

2、鸡蛋的重心不是很高，却很难在桌面上稳立，如何让一只鸡蛋稳稳的立在桌面上？

3、在拥挤的公共汽车上已没有座位，你必须站着，而扶手你让给了旁边的老人，你要如何才

能使自己不摔倒？

结构____________________影响其稳定性。（支撑面积）

4、，用军棋的棋子做垒砖墙试验，比较其结构的稳定性。

结构的_______________影响其稳定性

【讨论】人站立时稳定，身体倾斜到一定程度的时候会变的不稳定，为什么重心下降了，反

而不稳定了呢？

【点拨】结构重心的位置高低影响结构稳定性的结论成立是有条件的，条件是：结构重心所

在点的垂线是否落在结构支撑面的范围内，落在支撑面范围内就是稳定的，反之就会不稳定。

5、钢筋混凝土梁中混凝土主要是起着抗压的作用，而钢筋主要是起抗拉的作用，如图，楼板

和阳台的加固钢筋位置都正确的是（ ）

【随堂检测】

1、我国塔式建筑的结构一般都是由上到下越来越大，这主要是考虑它的（ ）。

A．稳定性 B．强度 C．美观性 D．经济性

2、如果一个构件在5平方米的横截面积上，受到外力的作用，产生了20N的内力，那么该构

件的应力是（ ）

1

《传热学》课后习题答案-第一章

《传热学》课后习题答案-第一章

传热学习题集

第一章 思考题

1． 试用简练的语言说明导热、对流换热及辐射换热三种热传递方式之间的联系和区别。

答：导热和对流的区别在于：物体内部依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递现象，

称为导热；对流则是流体各部分之间发生宏观相对位移及冷热流体的相互掺混。联系是：在发生对流换热的同时必然伴生有导热。

导热、对流这两种热量传递方式，只有在物质存在的条件下才能实现，而辐射可以在真

空中传播，辐射换热时不仅有能

量的转移还伴有能量形式的转换。 2． 以热流密度表示的傅立叶定律、牛顿冷却公式及斯忒藩－玻耳兹曼定律是应当熟记的传

热学公式。试写出这三个公式并说明其中每一个符号及其意义。

答：① 傅立叶定律：，其中，－热流密度；－导热系数；－沿x

方向的温度变化率，“－”表示热量传递的方向是沿着温度降低的方向。

② 牛顿冷却公式：，其中，－热流密度；－表面传热系数；

－固体表面温度；－流体的温度。

③ 斯忒藩－玻耳兹曼定律：，其中，－热流密度；－斯忒藩－玻耳

兹曼常数；－辐射物体的热力学温度。 3． 导热系数、表面传热系数及传热系数的单位各是什么？哪些是物性参数，哪些与过程有

关？

答：① 导热系数的单位是：W/(m.K)；② 表面传热系数的单位是：W/(m2.K)；③ 传热

系数的单位是：W/(m2.K)。这三个参数中，只有导热系数是物性参数，其它均与过程有关。

4． 当热量从壁面一侧的流体穿过壁面传给另一侧的流体时，冷、热流体之间的换热量可以

通过其中任何一个环节来计算（过程是稳态的），但本章中又引入了传热方程式，并说它是“换热器热工计算的基本公式”。试分析引入传热方程式的工程实用意义。

答：因为在许多工业换热设备中，进行热量交换的冷、热流体也常处于固体壁面的两侧，

是工程技术中经常遇到的一种典型热量传递过程。

5． 用铝制的水壶烧开水时，尽管炉火很旺，但水壶仍然安然无恙。而一旦壶内的水烧干后，水壶很快就烧坏。试从传热学的观点分析这一现象。