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第3章 思考题与习题参考答案1．液压泵的工作压力取决于什么？液压泵的工作压力和额定压力有什么区别？ 答：液压泵的工作压力取决于负载，负载越大，工作压力越大。
液压泵的工作压力是指在实际工作时输出油液的压力值，即液压泵出油口处的压力值，也称为系统压力。
额定压力是指在保证泵的容积效率、使用寿命和额定转速的前提下，泵连续运转时允许使用的压力限定值。
2．如何计算液压泵的输出功率和输入功率？液压泵在工作过程中会产生哪两方面的能量损失？产生这些损失的原因是什么？答：液压泵的理论输入功率为P T nT i ==ωπ2，输出功率为0PF pA pq υυ===。
功率损失分为容积损失和机械损失。
容积损失是因内泄漏、气穴和油液在高压下的压缩而造成的流量上的损失；机械损失是指因摩擦而造成的转矩上的损失。
3．齿轮泵为什么有较大的流量脉动？流量脉动大会产生什么危害？答：由于齿轮啮合过程中压油腔的容积变化率是不均匀的，因此齿轮泵的瞬时流量是脉动的。
流量脉动引起压力脉动，随之产生振动与噪声。
4．为什么齿轮泵的吸油口和出油口的位置不能任意调换？答：由于齿轮泵存在径向液压力不平衡的问题，为减小液压力的不平衡，通中出油口的直径小于吸油口的直径，因此吸油口和出油口的位置不能任意调换。
5．试说明齿轮泵的困油现象及解决办法。
答：齿轮泵要正常工作，齿轮的啮合系数必须大于1，于是总有两对齿轮同时啮合，并有一部分油液因困在两对轮齿形成的封闭油腔之内。
当封闭容积减小时，被困油液受挤压而产生高压，并从缝隙中流出，导致油液发热并使轴承等机件受到附加的不平衡负载作用；当封闭容积增大时，又会造成局部真空，使溶于油液中的气体分离出来，产生气穴，这就是齿轮泵的困油现象。
消除困油的办法，通常是在两端盖板上开卸荷槽。
6．齿轮泵压力的提高主要受哪些因素的影响？可以采取哪些措施来提高齿轮泵的工作压力？答：齿轮泵压力的提高主要受压力油的泄漏的影响。
通常采用的方法是自动补偿端面间隙，其装置有浮动轴套式和弹性侧板式齿轮泵。
第3章短路电流计算3-1 什么叫短路？短路的类型有哪些？造成短路的原因是什么？短路有什么危害？答：短路是不同相之间，相对中线或地线之间的直接金属性连接或经小阻抗连接。
短路种类有三相短路，两相短路，单相短路和两相接地短路。
短路的原因主要有设备绝缘自然老化，操作过电压，大气过电压，污秽和绝缘受到机械损伤等。
短路的危害有：1 短路产生很大的热量，导体温度身高，将绝缘损坏。
2 短路产生巨大的电动力，使电气设备受到变形或机械损坏。
3 短路使系统电压严重降低，电器设备正常工作受到破坏。
4 短路造成停电，给国家经济带来损失，给人民生活带累不便。
5严重的短路将影响电力系统运行的稳定性，使并联运行的同步发电机失去同步，严重的可能造成系统解列，甚至崩溃。
6 不对称短路产生的不平横磁场，对附近的通信线路和弱电设备产生严重的电磁干扰，影响其正常工作。
3-2 什么叫无限大功率电源供电系统？它有什么特征？为什么供配电系统短路时，可将电源看做无限大功率电源供电系统？答：所谓“无限大容功率电源”是指端电压保持恒定、没有内部阻抗和功率无限大的电源，它是一种理想电源，即相当于一个恒压源。
无限大功率电源供电系统的特征是：系统的容量无限大、系统阻抗为零和系统的端电压在短路过程中维持不变。
实际上并不存在真正的无限大功率电源，任何一个电力系统的每台发电机都有一个确定的功率，即有限功率，并有一定的内部阻抗。
当供配电系统容量较电力系统容量小得多，电力系统阻抗不超过短路回路总阻抗的5%~10%，或短路点离电源的电气距离足够远，发生短路时电力系统母线降低很小，此时可将电源看做无限大功率电源供电系统，从而使短路电流计算大为简化。
3-3无限大功率电源供电系统三相短路时，短路电流如何变化？答：三相短路后，无源回路中的电流由原来的数值衰减到零；有源回路由于回路阻抗减小，电流增大，但由于回路内存在电感，电流不能发生突变，从而产生一个非周期分量电流，非周期分量电流也不断衰减，最终达到稳态短路电流。
思考题与习题解答第1章专机总体设计1.1 专机应满足哪些基本要求？答：专机应满足下列基本要求：1) 工艺范围; 2) 加工精度; 3) 生产率和自动化程度; 4) 可靠性; 5) 操作方便、工作完全；6) 造型美观、减少污染。
1.2 专机设计的步骤是什么？答：大体上可分为以下四个阶段：1) 调查研究; 2) 总体方案设计; 3) 工作图设计; 4) 试制鉴定。
1.3 专机的总体方案设计包括哪些内容？答：具体内容如下：1) 调查研究; 2) 专机的总体布局; 3) 工艺分析; 4) 确定专机的主要技术参数。
1.4 总体布局的内容是什么？答：内容是按工艺要求决定机床所需的运动，确定机床的组成部件，以及确定各个部件的相对运动和相对位置关系，同时也要确定操纵、控制机构在机床中的配置，并作出机床的总联系尺寸图。
1.5 为何在总体方案设计中工艺分析是十分重要的？答：工艺分析首先确定该专机所采用哪一种的工艺方法，工艺方法又是多种多样的，它对机床的结构和性能的影响很大。
工艺方法的改变将导致机床的运动、传动、部件配置以及结构等产生一系列变化。
不同的工艺方法，必然会使机床的结构、运动、传动等有所不同。
因此，在总体方案设计中工艺分析就显得十分重要的。
1.6 专机的运动有哪几种类型？运动分配的原则是什么？答：按其运动的功用可分为表面成形运动和辅助运动两大类。
表面成形运动又可分为主运动和进给运动两类。
运动分配的原则应考虑下列几项：1) 简化机床的传动和结构; 2) 提高加工精度; 3) 缩小机床占地面积。
1.7 主轴转速数列有哪几种类型？分别适用于什么场合？答：主轴转速数列采用等比级数、等差级数、对数级数等类型排列。
一般情况下，在主运动系统中主轴转速采用等比级数排列; 在进给运动系统中采用按等差级数排列的数列。
1.8专机的功率确定方法有哪几种？目前常用的方法是什么？答：有3种方法：1) 类比法; 2) 实侧法; 3) 计算法。
第1章思考题与习题1-1动力系统、电力系统和电力网的基本组成形式如何？1-2电力系统的接线方式有几种？何谓开式网络？何谓闭式网络？1-3简述电力系统运行特点和要求。
1-4如何评价电能质量，电能质量的三个指标是什么？各有怎样要求？1-5为什么要规定电力系统的电压等级？简述主要电压等级。
1-6电力系统的各个元件（设备）的额定电压如何确定？举例说明。
1-7电力系统的负荷曲线有几种？什么是年持续负荷曲线和最大负荷利用小时数？T。
1-8某一负荷的年持续负荷曲线如图1-11所示，试求最大负荷利用小时数max图1-11 题1-8的年持续负荷曲线1-9试确定图1-12所示的电力系统中发电机和变压器的额定电压（图中标示电力系统的额定电压）。
图1-12题1-9电力系统接线图+抽头，T2运行于主抽头，1-10试求图1-12中各变压器的额定变比，当变压器T1运行于5%-抽头时，各变压器的实际变比是多少？T3运行于 2.5%1-11某电力系统的典型日负荷曲线如图1-13所示，试计算日平均负荷和负荷率。
图1-13题1-11的日负荷曲线第2章思考题与习题2-1 架空输电线路的电阻、电抗、电纳和电导是如何计算的，影响电抗的参数的主要因素是什么？2-1 架空线路采用分裂导线有哪些优点？电力线路一般采用什么样的等效电路表示？2-3 何谓自然功率？2-4 双绕组和三绕组变压器一般以什么样等值电路表示？2-5 对于升压型和降压型的变压器，如果所给出的其他原始数据均相同，它们的参数相同吗？为什么？2-7 什么称为变压器的额定变比、实际变比、平均额定电压变比，在归算中如何应用？2-8 何谓有名值？何谓标幺制？标幺制有什么优缺点？基准值如何选取？2-9 电力系统等值电路的元件参数计算时，何谓精确计算法？何谓近似计算法？它们分别用在怎样的场合？2-10 试推导由负荷功率求取恒定负荷阻抗或导纳的方法。
2-11 一条长度为600km的500kV架空线路，使用4×LGJ-400分裂导线，611110.01870.275 4.05100r x km b S km g -=Ω=Ω=⨯=、、、。
《化工过程流体机械》思考题参考解答参考教材《过程流体机械》2010.92 容积式压缩机☆思考题2.2 写出容积系数λV 的表达式，并解释各字母的意义。
容积系数λV （最重要系数）λV ＝1－α（n 1ε－1）＝1－⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛110n s dS p p V V（2-12）式中：α ——相对余隙容积，α ＝V 0（余隙容积）/ V s （行程容积）；α ＝0.07～0.12（低压），0.09～0.14（中压），0.11～0.16（高压），＞0.2(超高压)。
ε ——名义压力比（进排气管口可测点参数），ε ＝p d / p s ＝p 2 / p 1 ，一般单级ε ＝3～4；n ——膨胀过程指数，一般n ≤m （压缩过程指数）。
☆思考题2.3 比较飞溅润滑与压力润滑的优缺点。
飞溅润滑（曲轴或油环甩油飞溅至缸壁和润滑表面），结构简单，耗油量不稳定，供油量难控制，用于小型单作用压缩机；压力润滑（注油器注油润滑气缸，油泵强制输送润滑运动部件），结构复杂（增加油泵、动力、冷却、过滤、控制和显示报警等整套供油系统油站），可控制气缸注油量和注油点以及运动部件压力润滑油压力和润滑油量，适用大中型固定式动力或工艺压缩机，注意润滑油压和润滑油量的设定和设计计算。
☆思考题2.4 多级压缩的好处是什么？ 多级压缩优点：①.节省功耗（有冷却压缩机的多级压缩过程接近等温过程）；②.降低排气温度（单级压力比小）；③.增加容积流量（排气量，吸气量）（单级压力比ε降低，一级容积系数λV 提高）；④.降低活塞力（单级活塞面积减少，活塞表面压力降低）。
缺点：需要冷却设备（否则无法省功）、结构复杂（增加气缸和传动部件以及级间连接管道等）。
☆思考题2.5 分析活塞环的密封原理。
活塞环原理：阻塞和节流作用，密封面为活塞环外环面和侧端面（内环面受压预紧）；关键技术：材料（耐磨、强度）、环数量（密封要求）、形状（尺寸、切口）、加工质量等。
思考题与习题参考答案4-1 欲将发电机的三相绕组连成星形时,如果误将U 2，V 1，W 2连成一点(中性点)，是否也可以产生对称三线电压？答：不是。
4-2 当发电机的三相绕组连成星形时，设线电压)30sin(238012︒-=t u ω，试写出相电压ｕl 的三角函数。
答：380sin(60)l u t ω=-︒4-3 什么是三相负载、单相负载和单相负载的三相连接？相交流电动机有三根电源线接到电源的L l ，L 2，L 3三端．称为三相负载，电灯有两根电源线，为什么不称为两相负载？而称单相负载？答：三相负载是指由三相电源所带的负载，单相负载时指由单相电源带的负载，负载的三相连接是指将单向负载按照特定的连接方式连接成适合三相电路的负载连接形式。
电灯被称为单相负载是因为带动电灯工作的电源只需要一个就可以了。
4-6 为什么电灯开关—定要接在相线(火线)上？答：开关接在火线上才能在开关打开的时候保证每相电源所在回路断开。
4-8 有一次某楼电灯发生故障，第二层和第三层楼的所有电灯突然都暗淡下来，而第一层楼的电灯亮度未变，试问这是什么原因，这楼的电灯是如何连接的?同时又发现第三层楼的电灯比第二层楼的还要暗些.这又是什么原因?画出电路图。
(1)本系统供电线路图(2) 当P 处断开时，二、三层楼的灯串联接380V 电压，所以亮度变暗，但一层楼的灯仍承受220V 电压亮度不变。
(3) 因为三楼灯多于二楼灯即 R 3< R 2 , 所以三楼灯比二楼灯暗。
4-9有一台三相发电机，其绕组接成星形，每相额定电压为220V 。
在一次试验时，用电压表量得相电压220321===U U U V ，而线电压则为2203112==U U V ，38023=U V 试问这种现象是如何造成的？AP BC N 三层二层 一层答：12相间有短路。
4-10 在图4-29所示的电路中，三相四线制电源电压为380／220V ，接有对称星形联结的白炽灯负载，其总功率为180W 。
毛概课后思考题答案（1-15章全开卷考试必备！）第一章思考习题1．如何正确认识提出马克思主义中国化的重要意义?“马克思主义中国化”这个命题是毛泽东1938年在题为《论新阶段》一文中最先提出的。
中国共产党在马克思主义中国化进程中，先后产生了毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想，称之为马克思主义中国化的三大理论成果。
提出马克思主义中国化具有重要意义：第一，马克思主义中国化的理论成果指引着党和人民的伟大事业不断取得胜利。
没有革命的理论就没有革命的实践。
第二，马克思主义中国化的理论成果提供了凝聚全党全国各族人民的强大精神支柱。
第三，马克思主义中国化倡导了对待马克思主义的科学态度和学风，开拓着马克思主义在中国发展的新境界。
2．怎样正确理解马克思主义中国化的科学内涵？马克思主义中国化，就是将马克思主义的基本原理同中国的具体实际相结合。
具体地说，“就是要使马克思列宁主义这一革命科学更进一步地和中国革命实践、中国历史、中国文化深相结合起来”，使马克思主义在其每一表现中都带有中国的特性，带有新鲜活泼的、为中国老百姓所喜闻乐见的中国作风和中国气派，使其在中国进一步民族化和具体化。
马克思主义的基本原理同中国的具体实际相结合的过程，一方面是在实践中学习和运用理论，用理论指导实践的过程；另一方面又是在总结实践经验的基础上深化对理论的认识并丰富和发展理论的过程。
概括地说，马克思主义中国化就是用马克思主义来解决中国的问题，同时又使中国丰富的实践经验上升为理论，并且同中国历史、中华民族优秀文化相结合，以形成具有中国特色、中国风格和中国气派的马克思主义理论。
3．怎样正确把握毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想各自形成发展的时代背景和实践基础？第一，毛泽东思想形成的时代背景和实践基础。
20世纪上半叶帝国主义战争与无产阶级革命的时代主题，是毛泽东思想形成的时代背景。
中国共产党领导的革命和建设的实践，是毛泽东思想形成的实践基础。
第4章思考题及习题4参考答案一、填空1．外部中断1的中断入口地址为。
定时器T1的中断入口地址为。
答：0013H；001BH2．若（IP）=B，则优先级最高者为，最低者为。
答：外部中断1，定时器T13．AT89S52单片机响应中断后，产生长调用指令LCALL，执行该指令的过程包括：首先把的内容压入堆栈，以进行断点保护，然后把长调用指令的16位地址送入，使程序执行转向中的中断地址区。
答：PC、PC、程序存储器4．AT89S52单片机复位后，中断优先级最高的中断源是。
答：外部中断05．当AT89S52单片机响应中断后，必须用软件清除的中断请求标志是。
答：串行中断、定时器/计数器T2中断二、单选1．下列说法错误的是（）。
A. 同一级别的中断请求按时间的先后顺序响应B. 同一时间同一级别的多中断请求，将形成阻塞，系统无法响应C. 低优先级中断请求不能中断高优先级中断请求，但是高优先级中断请求能中断低优先级中断请求D. 同级中断不能嵌套答：B2．在AT89S52的中断请求源中，需要外加电路实现中断撤销的是（）。
A. 电平方式的外部中断请求B．跳沿方式的外部中断请求C．外部串行中断D．定时中断答：A3．中断查询确认后，在下列各种AT89S52单片机运行情况下，能立即进行响应的是（）。
A．当前正在进行高优先级中断处理B．当前正在执行RETI指令C．当前指令是MOV A，R3D．当前指令是DIV指令，且正处于取指令的机器周期答：C4．下列说法正确的是（）。
A. 各中断源发出的中断请求信号，都会标记在AT89S52的IE寄存器中B. 各中断源发出的中断请求信号，都会标记在AT89S52的TMOD寄存器中C. 各中断源发出的中断请求信号，都会标记在AT89S52的IP寄存器中D. 各中断源发出的中断请求信号，都会标记在AT89S52的TCON、SCON以及T2CON寄存器中答：D三、判断对错1．定时器T0中断可以被外部中断0中断。
机械设计基础教材习题参考解答（第一章~第五章）2012.8目录第1章机械设计概论_______________________________ 2第2章机械零件尺寸的确定_________________________ 3第3章平面机构运动简图及平面机构自由度___________ 4第4章平面连杆机构_______________________________ 6第5章凸轮机构__________________________________ 11第1章机械设计概论思考题和练习题1-1举例说明什么是新型设计、继承设计和变型设计。
解：新型设计通常人们指应用成熟的科学技术或经过实验证明是可行的新技术，设计过去没有过的新型机械，如：新型机械手、动车、扑翼飞机、电动汽车等；继承设计通常指人们根据使用经验和技术发展对已有的机械进行设计更新，以提高其性能、降低其制造成本或减少其运用费用，如：大众系列汽车、大家电产品等。
变型设计通常指人们为适应新的需要对已有的机械作部分的修改或增删而发展出不同于标准型的变型产品，如：。
各种工程机械、农田作业机械等。
1-2解：评价产品的优劣的指标有哪些？解：产品的性能、产品的1-3机械零件常用的材料有哪些？为零件选材时应考虑哪些主要要求？解：制造机械零件的材料目前用得最多的是金属材料，其又分为钢铁材料和非铁材料（如铜、铝及其合金等）；其次是非金属材料（如工程塑料、橡胶、玻璃、皮革、纸板、木材及纤维制品等）和复合材料（如纤维增强塑料、金属陶瓷等）。
从各种各样的材料中选择出合用的材料是一项受到多方面因素制约的工作，通常应考虑下面的原则：1)载荷的大小和性质，应力的大小、性质及其分布状况2)零件的工作条件3)零件的尺寸及质量4)经济性1-4解：机械设计的内容和步骤？解：机械设计的内容包括：构思和方案设计、强度分析、材料的选择、结构设计等。
机械设计的步骤：明确设计任务，总体设计，技术设计，样机试制等。
第4章-思考题解析第4章思考题解析1.简述破译遗传密码的主要过程。
答：遗传密码的破译是20世纪60年代分⼦⽣物学最辉煌的成就，先后经历了50年代的数学推理阶段和1961-1965年的实验研究阶段。
1954年物理学家George Gamow根据在DNA中存在四种核苷酸，在蛋⽩质中存在20种氨基酸的对应关系，通过数学推理，得出三个核苷酸编码⼀个氨基酸。
1961年Brenner和Grick根据DNA链与蛋⽩质链的共线性（colinearity），⾸先肯定了三个核苷酸的推理。
随后⽤各种⼈⼯合成的核苷酸均聚物或共聚物模板在体外翻译蛋⽩质的⽅法确定遗传密码⼦。
1964年Nirenberg和Leder⽤核糖体结合技术测定密码⼦中的核苷酸排列顺序，历经4年时间，最终确定了编码20种天然氨基酸的密码⼦，编出了遗传密码字典。
70 年代以来，分⼦⽣物学技术如DNA、RNA 序列测定及氨基酸序列测定技术的进步，使遗传密码的存在得到验证。
2.遗传密码有哪些特性？说出遗传密码简并性的⽣物学意义。
答：（1）遗传密码的特性有⽅向性、连续性、简并性、摆动性、通⽤性与特殊性。
①⽅向性，遗传密码是三联⼦密码，即密码⼦（codon），1个密码⼦由3个核苷酸组成，它特异性地编码多肽链中的1个氨基酸；密码⼦是对mRNA分⼦的碱基序列⽽⾔的，它的阅读⽅向是与mRNA的合成⽅向或mRNA编码⽅向⼀致，即从5'端⾄3'端。
②连续性，mRNA的读码⽅向从5'端⾄3'端⽅向，两个密码⼦之间⽆任何核苷酸隔开。
mRNA链上碱基的插⼊、缺失和重叠，均造成移码突变（frame-shift mutation）。
③简并性（degeneracy），指⼀个氨基酸具有两个或两个以上的密码⼦，61个密码⼦编码20种氨基酸，多数氨基酸有2～4个密码⼦。
同⼀氨基酸的不同密码⼦称为同义密码⼦（synonyms codon），密码虽有简并性，但它们使⽤的频率并不相等，有的密码⼦使⽤的机会较多，有的⼏乎不⽤。
第3章酸碱滴定法思考题1．根据酸碱质子理论，什么是酸？什么是碱？什么是两性物质？各举例说明。
答：酸碱质子理论认为：凡能给出质子（H＋）的物质都是酸；如HAc 、HCl 、NH4+凡能接受质子的物质都是碱。
如，NH3 、F-、CO3 2－，可以给出质子，又可以接受质子的物质称为两性物质。
例如HCO3-、H2PO4-。
2．质子理论和电离理论的不同点主要是什么？答：质子理论和电离理论对酸碱的定义不同；电离理论只适用于水溶液，不适用于非水溶液，而质子理论适用于水溶液和非水溶液。
3．判断下面各对物质哪个是酸？哪个是碱？试按强弱顺序排列起来。
－+ －- 2－HAc,Ac ；NH3,NH4 ；HCN,CN ；HF,F；H3PO4,CO3答：酸：H3PO4HF HAc HCN NH4+碱：CO32-NH3CN-Ac-F-4．在下列各组酸碱物质中，哪些属于共轭酸碱对？（1）H3PO4—Na2HPO4；（2）H2SO4-SO42-；（3）H2CO3-CO32-；（4）HAc-Ac-答：属于共轭酸碱对是(4)HAc-Ac-5．写出下列酸的共轭碱：H2PO4 －，NH4+，HPO42-，HCO3-，H2O，苯酚。
答：HPO42-,NH3,PO43-,CO32-,OH-,C6H5O-6．写出下列碱的共轭酸：H2PO4 -，HC2O4-，HPO42-，HCO3-，H2O，C2H5OH。
答：H3PO4，H2C2O4，H2PO4-，H2CO3，H3O+，C2H5OH2+－1－17.HCl要比HAc强得多，在1mol·LHCl和1mol·L HAc溶液中，哪一个酸度较高？它们中和NaOH的能力哪一个较大？为什么？答：1mol·L-1HCl溶液的酸度大。
由于HCl+NaOH NaCl+H2OHAc+NaOHNaAc+H2O1mol·L-1HCl和1mol·L-1HAc消耗的NaOH的量是一样的，所以1mol·L-1HCl和1mol·L-1HAc溶液中和NaOH的能力一样大。
第4章供配电系统4-1用户供配电电压等级有哪些?如何确定用户的供配电电压？答：用户供配电电压等级有0.22kV ，0.38kV，6kV，10kV ，35kV ，110kV，220 kV。
配电电压等级有10kV，6kV ，0.38kV/0.22kV供电电压是指供配电系统从电力系统所取得的电源电压。
究竟采用哪一级供电电压，主要取决于以下3个方面的因素：电力部门所弄提供的电源电压；企业负荷大小及距离电源线远近；企业大型设备的额定电压决定了企业的供电电压。
配电电压是指用户内部向用电设备配电的电压等级。
有高压配电电压和低压配电电压。
高压配电电压通常采用10KV或6KV，一般情况下，优先采用10KV高压配电电压。
低压配电电压等级为380V/220V，但在石油、化工及矿山(井)场所可以采用660V的配电电压。
4-2确定用户变电所变压器容量和台数的原则是什么？答：（1）变压器容量的确定a应满足用电负荷对可靠性的要求。
在一二级负荷的变电所中，选择两台主变压器，当在技术上，经济上比较合理时，主变器选择也可多于两台；b对季节性负荷或昼夜负荷比较大的宜采用经济运行方式的变电所，技术经济合理时可采用两台主变压器;c三级负荷一般选择一台猪变压器，负荷较大时，也可选择两台主变压器。
（2）变压器容量的确定装单台变压器时，其额定容量S N应能满足全部用电设备的计算负荷S c，考虑负荷发展应留有一定的容量裕度，并考虑变压器的经济运行，即SN>=(1.15~1.4)S c装有两台主变压器时，其中任意一台主变压器容量)SN应同时满足下列两个条件:a任一台主变压器运行时，应满足总计算负荷的60%~70%的要求，即SN=(0.6~0.7)S cb任一台变压器单独运行时，应能满足全部一二级负荷Sc(I+II)的要求，即SN>=Sc(I+II)4-3高压断路器有哪些作用？常用的10kV高压断路器有哪几种？各写出一种型号并解释型号的含义。
第3章和第4章重点思考题和习题解答
第3章 理想气体
习题
3-2 体积为0.027m 3的刚性贮气筒，装有压力为5107×Pa 、温度为20℃的空气。
筒上装有一排气阀，压力达到51075.8×Pa 时就开启，压力降为 5
104.8×Pa 时才关闭。
若由于外界加热的原因，造成阀门的开启，问：⑴ 当阀门开启时，筒内温度为多少？⑵ 因加热而失掉多少空气？设筒内空气温度在排气过程中保持不变。
状态1 --定容→ 状态2 --定温→ 状态3(但部分气体排出) 解：⑴K 3667
8.75293p p T T 1212=×== (注意：T 1=273+20=293K) ⑵ kg 0.225293
2870.027107T R V p m 51g 111=×××== (注意：R g =287 J/(kg.K)) kg 0.216366
2870.027108.4T R V p m 52g 232=×××== kg 0.0090.2160.225m m Δm 21=−=−=
或：3
m 00108.0=∆V
或 mol 31.045.776.7=−=∆n
3-3 一绝热刚体气缸，被一导热的无摩擦的活塞分成两部分，最初活塞被固定在某一位置，气缸的一侧贮有0.4MPa 、30℃的理想气体0.5kg ，而另一侧贮有0.12MPa 、30℃、0.5kg 的同样气体，然后放松活塞任其自由移动，最后两侧达到平衡。
设比热容为定值，试求：⑴ 平衡时的温度（℃）；⑵ 平衡时的压力(MPa)。
解：⑴ 平衡时的温度为30℃
⑵ 方法1： 0.30.4
0.12p p V V 1221=== 由:T
pV T V p T V p 222111=+ 得：p=0.185MPa
方法2：
由:1111RT M m V p =，得1111RT Mp m V =
同理：2222RT Mp m V =，RT Mp
m V = V V V =+21，RT Mp
m RT Mp m RT Mp m =+222111 T p
m T p m T p m =+222111 得：p=0.185MPa
3-7 6 kg 空气由初态3.01=p MPa ，=1t 30℃，经下列不同过程膨胀到同一终压 1.02=p MPa ，⑴ 定温；⑵ 定熵；⑶ n =1.2。
试比较不同过程中空气对外作的膨胀功，交换的热量和终温。
解：⑴ 定温：K 303T 2= (注意：R g =287 J/(kg.K)，W=m*w) kJ 5735.9560.1
0.3ln 3032876p p ln m W 211=×=×××==T R g kJ 573W Q == (注意：Q=W ，而不是Q = -W) ⑵ 定熵:K 221)0.3
0.1(303)p p (T T 1.411.4k 1k 1212=×==−− kJ 352221)(3031
1.42876)T (T 1k R m W 21=−−×=−−=g Q=0
⑶ n =1.2: （注意：多变过程不是定熵过程）
K 252)0.3
0.1(303)p p (T T 21./20.11212=×==−n n kJ 438)522(3031
21.2876)T (T 1R m W 21=−−×=−−=n g kJ 220252))(3031
1.22876(715.94)T )(T 1n R m(C Q 12g
v −=−−−=−−−= 3-26 某闭口系统内有1 kmol 的空气，初态体积为1m 3，终态体积为10 m 3，当初态及终态
温度均为100℃时，计算该闭口系统对外所作的功及熵的变化。
⑴ 可逆膨胀； ⑵ 向真空膨胀；⑶ 在外压恒为0.1MPa 的环境中膨胀。
(1) 可逆膨胀为定温过程，
1
2ln v v T R w g =＝0.287*(273+100)*ln(10/1)=246.5kJ/kg W=246.5kJ/kg*29kg/kmol=7148.5 kJ
Q=W=T*ΔS
T W S /=∆＝19.2 kJ/K
(2) V P W b ∆=*＝0
s ∆=0
(3) V P W b ∆=*＝0.1*106*(10-1)＝900kJ
T W S /=∆＝2.4kJ/K
第4章 热力学第二定律
思考题
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
习题
4-1 某发明者自称已设计出一台在540 K 和300 K 的热源之间循环工作的热机，该热机从高温热源每吸收1000 J 的热量可作出450 J 的净功，他的设计合理吗？
解:
方法1：同热源间工作的卡诺热机(理想可逆热机)的热效率为：
44.011
2=−=T T tC η (注意：T 用绝对温度K 为单位) 该热机的热效率为：
tC t Q W ηη>==45.01
它的设计是不合理的
方法2：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
4-3 某可逆热机工作在温度为150℃的高温热源和温度为10℃的低温热源之间，试求：
⑴ 热机的热效率为多少？
⑵ 当热机输出的功为2.7 kJ 时，从高温热源吸收的热量及向低温热源放出的热量各为
多少？
⑶ 如将该热机逆向作为热泵运行在两热源之间，热泵的性能系数为多少？ 当工质从温度为10℃的低温热源吸收4.5 kJ/s 的热量时，要求输入的功率为多少？ 解：
（1）热效率为 %1.33423101501
21=−=−=T T T η (注意：T 用绝对温度K 为单位) （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 02.310150273150'2
11=−+=−=T T T ε (注意：T 用绝对温度K 为单位) ()()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=−=−=
或者 ε′=/1Q W =6.73/3.02=2.23 kJ/s
4-10 图4－11为一烟气余热回收方案图。
设烟气比热容1400=p c J/ (kg ·K )，1000=v c J/ (kg ·K )，求：⑴ 烟气流经换热器传给热机工质的热量；⑵ 热机排给大气的最小热量Q 2；⑶ 热机输出的最大功W 。
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
0=∆+∆∆l h tot S S S ＝
1
22121ln T T mc T dT mc T Q
S p T T p T T h ===∆∫∫δ kJ 2389800310ln 30014006ln 0ln
12020212=××−=−=⇒=+=∆+∆∆T T T mc Q T Q T T mc S S S p p l h tot ＝
（3）kJ 17272389411621max =−=−=Q Q W。
