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第11章货币政策调控本章思考题1．什么是货币政策？它有哪些构成要素？答：〔1〕货币政策是指中央银行在一按时期内操纵某些东西作用于某个经济变量，从而实现某种特定经济目标的制度规定的总和。
它是实现中央银行金融宏不雅调控目标的核心地点，在国家宏不雅经济政策中居于十分重要的地位。
〔2〕货币政策有三大构成要素：①货币政策东西；②货币政策中介指标；③货币政策目标。
它们三者之间的关系是货币政策东西作用于货币政策中介指标，通过货币政策中介指标去实现货币政策目标。
由于货币政策中介指标确实定在很大程度上取决于货币政策目标，货币政策东西的取舍在很大程度上依存于货币政策中介指标，因而货币政策的三要素之间存在一种逆向制约关系。
2．试述货币政策目标内涵及诸目标之间的矛盾与统一。
答：货币政策最终目标一般亦称货币政策目标，它是中央银行通过货币政策的操作而达到的最终宏不雅经济目标。
〔1〕货币政策目标的内涵①不变币值。
在纸币畅通条件下，不变币值就是不变货币购置力，货币购置力是用单元货币所能购置到的商品〔或劳务〕来衡量的，不变货币购置力即指单元商品所能换到的货币数量保持不变。
因为单元商品所能换得的货币数量就是物价，所以，不变币值也就等于不变物价。
②经济增长。
货币政策目标所追求的经济增长是指开展速度加快、布局优化与效率提高三者之间的统一。
③充实就业。
严格意义上的充实就业是指所有资源而言，它不仅包罗劳动力的充实就业，还包罗其他出产要素的“充实就业〞即充实操纵。
但人们通常所说的充实就业仅指劳动力而言，指任何愿意工作并有能力工作的人都可以找到一个有报答的工作。
④平衡国际出入。
保持国际出入平衡是包管国民经济持续不变增长和国家安然不变的重要条件，也是货币政策的重要目标。
〔2〕货币政策目标彼此之间的矛盾与统一①不变币值与充实就业的矛盾与统一。
就统一性看，币值不变了，就可以为劳动者的充实就业与其他出产要素的充实操纵提供一个良好的货币环境，充实就业同时又可能为币值的不变提供物质根底。
第11章 思考题与习题参考答案11.1 同步发电机感应电动势的频率和转速有什么关系? 在频率为50H Z 时，极数和转速有什么关系？答:频率与转速的关系为：60pn f = 当频率为Hz 50时，30005060=⨯=pn 。
11.2 为什么汽轮发电机采用隐极式转子，水轮发电机采用凸极式转子？答：汽轮发电机磁极对数少（通常p =1），转速高，为了提高转子机械强度，降低转子离心力，所以采用细而长的隐极式转子；水轮发电机磁极对数多,转速低，所以采用短而粗的凸极式转子。
11.3 试比较同步发电机与异步电动机结构上的主要异同点。
答：同步发电机和异步电动机的定子结构相同，都由定子铁心、定子三相对称绕组、机座和端盖等主要部件组成。
但这两种电机的转子结构却不同，同步发电机的转子由磁极铁心和励磁绕组组成，励磁绕组外加直流电流产生恒定的转子磁场。
转子铁心又分为隐极式和凸极式两种不同结构。
异步电动机的转子分为笼型和绕线型两种结构形式，转子绕组中的电流及转子磁场是依靠定子磁场感应而产生的，故也称为感应电动机。
11.4 一台汽轮发电机，极数22=p ，MW 300=N P ，kV 18=N U ，85.0cos =N ϕ，Hz 50=N f ，试求：（1）发电机的额定电流；（2）发电机额定运行时的有功功率和无功功率。
解：（1）A U P I N N NN 6.1132085.010********cos 336=⨯⨯⨯⨯==ϕ（2）MW P N 300= MVA P S N N N 94.35285.0/300cos /===ϕv ar 186527.094.352sin M S Q N N N =⨯==ϕ11.5一台水轮发电机，极数402=p ，MW 100=N P ，kV 813.U N =，9.0cos =N ϕ，Hz 50=N f ，求：（1）发电机的额定电流；（2）发电机额定运行时的有功功率和无功功率；（3）发电机的转速。
第11章习题1．选择题1）圆柱螺旋弹簧的旋绕比是的比值。
（1）弹簧丝直径d与中径D2（2）中径D2与弹簧丝直径d（3）弹簧丝直径d与自由高度H0（4）自由高度H0与弹簧丝直径d2）旋绕比C选得过小则弹簧。
（1）刚度过小，易颤动（2）易产生失稳现象（3）尺寸过大，结构不紧凑（4）卷绕困难，且工作时内侧应力大3）圆柱螺旋弹簧的有效圈数是按弹簧的要求计算得到的。
（1）刚度（2）强度（3）稳定性（4）结构尺寸4）采用冷卷法制成的弹簧，其热处理方式为。
（1）低温回火（2）淬火后中温回火（3）渗碳淬火（4）淬火5）采用热卷法制成的弹簧，其热处理方式为。
（1）低温回火（2）淬火后中温回火（3）渗碳淬火（4）淬火2．思考题1) 弹簧主要功能有哪些？试举例说明。
2) 弹簧的卷制方法有几种？各适用什么条件？3) 圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧受载时，弹簧丝截面上的最大应力发生在什么位置？最大应力值如何确定？为何引入曲度系数k1？4) 圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧强度和刚度计算的目的是什么？3．设计计算题1) 试设计一液压阀中的圆柱螺旋压缩弹簧。
已知：弹簧的最大工作载荷F max=350N，最小工作载荷F min=200N ，工作行程为13mm，要求弹簧外径不大于35mm，载荷性质为Ⅱ类，一般用途，弹簧两端固定支承。
2）设计一圆柱螺旋拉伸弹簧。
已知：弹簧中径D2≈12mm，外径D<18mm；当载荷F1=160N，弹簧的变形量λ1=6mm，当载荷F2=350N，弹簧的变形量λ2=16 mm 。
第11章习题答案1．选择题1）（2）2）（4）3）（1）4）（1） 5）（2）1．弹簧主要有哪些功能？试举例说明。
答：弹簧的主要功能有（1）缓冲和减振，如车辆中的缓冲弹簧、联轴器中的吸振弹簧；（2）控制运动，如内燃机中的阀门弹簧、离合器中的控制弹簧；（3）储蓄能量，如钟表中的弹簧；（4）测力，如测力器和弹簧秤中的弹簧等。
2．弹簧的卷制方法有几种？适用条件？答：弹簧的卷绕方法有冷卷法和热卷法。
第十一章植物的抗逆生理思考题与答案(一) 解释名词?逆境(environmental stress) 对植物生存生长不利的各种环境因素的总称。
逆境的种类可分为生物逆境、理化逆境等类型。
抗性(resistance) 植物对逆境的抵抗和忍耐能力。
包括避逆性、御逆性和耐逆性。
逆境逃避(stress avoidance) 植物通过各种方式，设置某种屏障，从而避开或减少逆境对植物组织施加影响的抗性方式，包括避逆性和御逆性，在这种抗性方式下，植物无需在能量或代谢上对逆境产生相应反应的抵抗。
逆境忍耐(stress tolerance) 植物组织虽经受逆境对它的影响，但它可通过代谢反应阻止、降低或修复由逆境造成的损伤，使其仍保持正常的生理活动的抗性方式。
胁变(strain) 植物体受到胁迫后产生的相应变化，这种变化可表现在形态上和生理生化变化两个方面。
据胁变的程度大小可分为弹性胁变和塑性胁变，前者指解除胁迫后又能复原，而后者则不能。
渗透调节(osmoregulation，osmotic adjusment) 通过提高细胞液浓度、降低渗透势表现出的调节作用。
逆境蛋白(stress proteins) 由逆境因素如高温、低温、干旱、病原菌、化学物质、缺氧、紫外线等所诱导植物体形成的新的蛋白质（酶）。
冷害(chilling injury) 冰点以上低温对植物的危害。
冷害主要由低温引起生物膜的膜相变与膜透性改变，造成新陈代谢紊乱引起的。
冻害(freezing injury) 冰点以下低温对植物的危害。
冻害主要由细胞间或细胞内发生结冰、生物膜和蛋白质结构被破坏引起的。
巯基(-SH)假说(sulfhydryl group hypothesis) 莱维特（Levitt）1962年提出植物细胞结冰引起蛋白质损伤的假说。
他认为组织结冰脱水时，蛋白质分子逐渐相互接近，邻近蛋白质分子通过-SH氧化形成-S-S-键，蛋白质分子凝聚失去活性，当解冻再度吸水时，肽链松散，氢键断裂，但-S-S-键还保存，肽链的空间位置发生变化，破坏了蛋白质分子的空间构型，进而引起细胞的伤害和死亡。
思考题及练习题11.1记里鼓车是中国古代用于计算道路里程的车，由“记道车”发展而来。
车箱内有立轮、大小平轮、铜旋风轮等，轮周各出齿若干，结构及参数如图所示。
求齿轮4与车轮（齿轮1）的传动比。
齿轮4转一周，木人击鼓一次。
假定要求车行500米，木人击鼓一次，问车轮直径应为多少？答：齿轮1~齿轮4组成定轴齿轮系1412441354100====100183i n z z n z z ×× 如果：n 4=1 r ，则 n 1=100 r设车轮直径为d 1，则11=500d n πd 1=1.59 m车轮直径应为1.59米。
11.2如图所示齿轮系，已知1z =15、2z =50、3z =15、4z =60、5z =15、6z =30、7z =2（右旋）8z =60，若1n =1000 r/min 。
试求：（1）求18i =？（2）蜗轮8的转速大小和方向？答:（１）800215151560306050753186428118=××××××===Z Z Z Z Z Z Z Z n n i习题11.1图（２）18181000 1.25r /min 800n n i === 方向用画箭头方法确定,为顺时针方向。
11.3. 如图所示轮系，已知齿轮齿数1z =30、2z =20、3z =30、4z =20、5z =80 、蜗杆头数6z =1、蜗轮齿数7z =60，齿轮1转速n 1=1200 r/min ，方向如图中箭头所示，求齿轮1与蜗轮7的传动比17i ,蜗轮7的转速n 7，并在图中标出其转动方向。
答： 解：235711771246203080602403020201z z z z n i n z z z z ×××====××× 171712005r /min 240n n i === 方向用画箭头方法确定,为逆时针方向。
《大学物理学》（下册）思考题解第11章11-1 在真空中两个点电荷之间的相互作用力是否会因为其他一些电荷被移近而改变答：不会。
两个点电荷之间的相互作用只与它们自己的电荷呈正比与它们之间的距离平方成反比，与其它物质无关。
11-2 有四个点电荷，电量均为q +，分别放在正方形的四个顶点。
问在正方形的中心应该放一个怎样的点电荷'q ，才能使每个电荷处于平衡解：设边长为1，取一个顶点为坐标原点。
如果其他三个顶点的电荷在原点产生的电场，与'q 在原点产生的电场的矢量和为零，则由对称性知，每个电荷都可处于平衡。
如图。
123q q q q ===，'q 待定。
10()4q E i πε=-， 20()4q E i j πε=--， 30()4q E j πε=-， 0'11'()422q E i j πε=-- 平衡时要求 123'0E E E E +++=，其X 分量和Y 分量都要求1'02q q q ---=，于是得：'4q q =-。
11-3 关于电场强度，请回答下列问题： （1）电场中某一点电场强度的定义为0FE q =，若该点未放试验电荷0q ，则该点是否有场强，为什么（2）电荷在电场中某点受到的电场力很大，该点的场强是否也一定很大 （3）有一带正电荷的金属球，其附近某点的场强为1E ，今在该点放一个•OX3E 2E 1E 'E带正电的点电荷1q ，测得1q 所受的力为1F ，若考虑到电量1q 不是足够小，则11F q 是大于，等于还是小该点的场强1E答：（1）电场中某一点的电场强度是电场的固有性质，与该点是否存在其它物质没有关系。
试验电荷0q 仅仅是为了测试该点的电场而放置的，如果试验电荷0q 足够小，它不会影响该点的电场强度的大小和方向。
（2）电荷在电场中某点受到的电场力的大小既与该点的电场性质有关，也与该电荷的大小有关。
如果该点电场数值很小，但放置的电荷数值很大，该电荷在该点受到的电场力也会很大。
思考题答案思考题11-1 命名下列化合物：（1）2-氯呋喃（2）2-乙酰噻吩（3）5-甲基咪唑（4）3-吡啶甲酸（5）5-氨基-2-羟基嘧啶（6）5-羟基吲哚（7）6-甲基-2-羟基嘌呤（9）8-羟基喹啉思考题11-2吡咯、呋喃、噻吩的硝化、磺化反应能否在强酸条件下进行？为什么？答：不能，因为吡咯、呋喃、噻吩对酸不稳定，容易开环发生聚合反应。
思考题11-3吡咯与乙酸酐反应不形成N-乙酰基吡咯，而形成α-乙酰基吡咯，为什么？答：吡咯亲电取代反应很容易进行。
这是由于环上五个原子共有六个π电子，故π电子出现的几率密度比苯环大。
换句话说，吡咯环上的杂原子N有给电子的共轭效应，能使杂环活化。
所以，在亲电取代反应中的速度比苯环快的多。
思考题11-4比较苯、吡咯、吡啶环上发生亲电取代反应的活性顺序，并解释之。
答：吡咯>苯>吡啶。
因为吡咯亲电取代反应很容易进行。
吡咯环上的杂原子N有给电子的共轭效应，能使杂环活化。
所以，在亲电取代反应中的速度比苯环快的多。
而吡啶亲电取代反应很难进行。
这是由于环上六个原子共有六个π电子，吡啶环中氮原子的电负性大于碳原子，使电子云会偏向氮原子，使得环上电子云密度比苯环小，称为缺电子的芳杂环或者少电子的芳杂环。
所以吡啶的化学性质比苯更钝化，发生亲电取代反应更困难。
思考题11-5比较下列化合物的碱性强弱顺序：答：二甲胺> 甲胺> 氨> 苯胺> 吡咯习题答案1．命名下列化合物或写出结构式：（1）2-甲基呋喃（2）2,3,4,5-四碘吡咯（3）4-甲基-2-硝基吡咯（4）3-噻吩磺酸（5）2-呋喃甲醛（糠醛）（6）3-吡啶甲酰胺（7）N-甲基咪唑（8）8-羟基喹啉(9)2-乙基-4-羟基噻唑（10）2-甲基-5-氨基嘧啶（11）8-甲基-6-羟基嘌呤（12）3-羟基吲哚2．将下列化合物按碱性递增的顺序排列：（1）乙胺>氨> 吡啶> 苯胺> 吡咯（2）六氢吡啶> 吡啶> 嘧啶> 吡咯（3）环己胺> 3-甲基吡啶> 吡啶> 苯胺3．4．呋喃芳香性较差，具有一定的共轭二烯烃的性质5．用浓硫酸洗去6. 生物碱是指从动植物体内提取的具有强烈生理作用的含氮碱性有机化合物，一般存在于植物体内，极少数存在于动物体内，所以也称为植物碱。
第十一章思考题参考答案11.1 现浇单向板肋梁楼盖中的主梁按连续梁进行内力分析的前提条件是什么？答：（1）次梁是板的支座，主梁是次梁的支座，柱或墙是主梁的支座。
（2）支座为铰支座--但应注意：支承在混凝土柱上的主梁，若梁柱线刚度比<3，将按框架梁计算。
板、次梁均按铰接处理。
由此引起的误差在计算荷载和内力时调整。
（3）不考虑薄膜效应对板内力的影响。
（4）在传力时，可分别忽略板、次梁的连续性，按简支构件计算反力。
（5）大于五跨的连续梁、板，当各跨荷载相同，且跨度相差大10%时，可按五跨的等跨连续梁、板计算。
11.2 计算板传给次梁的荷载时，可按次梁的负荷范围确定，隐含着什么假定？答：假定板、次梁非连续,并且仅短向传力。
11.3 为什么连续梁内力按弹性计算方法与按塑性计算方法时，梁计算跨度的取值是不同的？答：两者计算跨度的取值是不同的,以中间跨为例,按考虑塑性内力重分布计算连续梁内力时其计算跨度是取塑性铰截面之间的距离,即取净跨度;而按弹性理论方法计算连续梁内力时，则取支座中心线间的距离作为计算跨度，即取。
11.4 试比较钢筋混凝土塑性铰与结构力学中的理想铰和理想塑性铰的区别。
答：1）理想铰是不能承受弯矩，而塑性铰则能承受弯矩（基本为不变的弯矩）；2）理想铰集中于一点，而塑性铰有一定长度；3）理想铰在两个方向都能无限转动，而塑性铰只能在弯矩作用方向作一定限度的转动，是有限转动的单向铰。
11.5 按考虑塑性内力重分布设计连续梁是否在任何情况下总是比按弹性方法设计节省钢筋？答：不是的11.6 试比较内力重分布和应力重分布答：适筋梁的正截面应力状态经历了三个阶段：弹性阶段--砼应力为弹性，钢筋应力为弹性；带裂缝工作阶段--砼压应力为弹塑性，钢筋应力为弹性；破坏阶段--砼压应力为弹塑性，钢筋应力为塑性。
上述钢筋砼由弹性应力转为弹塑性应力分布，称为应力重分布现象。
由结构力学知，静定结构的内力仅由平衡条件得，故同截面本身刚度无关，故应力重分布不会引起内力重分布，而对超静定结构，则应力重分布现象可能会导：①截面开裂使刚度发生变化，引起内力重分布；②截面发生转动使结构计算简图发生变化，引起内力重分布。
第十一章思考与练习答案解析
一、思考题
1.【解答】
筹资活动中的关键控制点及其控制措施：
2.【解答】
二、案例分析题
【答案】
（1）该助理审计员应至少执行以下审计步骤：①取得保险箱中证券存放明细表副本，以查实证券的存在性，并将副本留作工作底稿；②审核保险箱开启记录，确定有无非授权人士曾经开箱，并查实12月31日至1月11日间有无开箱记录；③实际盘点证券时，应让公司财务经理自始至终在场，盘点完毕，填制盘点清单，双方共同盖章；④清点时，要仔细核对证券的名称、登记户名、证券种类、编号、利率、付息日、债券本息和所附息票及到期日、债券面值和股票股数等重点内容；⑤将盘点清单与银行保险箱存放证券的明细表副本、公司长期股权投资明细账和总账相核对，如遇账实不符或证券本身有明显伪造迹象，应予详细记录，并在盘点后函证证券发行机构。
（2）由于1月4日公司财务经理开启保险箱，审计人员应追加以下审计程序：①调节结账日和盘点日银行存款余额；②函证盘点日银行存款余额；③审核结账日至盘点日银行存款日记账中的投资交易记录，以验证结账日的投资额；④如公司库存现金余额变动异常，应突击清点库存现金；⑤复核自结账日起有关流动资产（如应收票据）和流动负债（如应付票据）的记录，以验证有无替代事项。
第11章 供配电系统的运行和管理11-1．节约电能有何重要意义？答：节约电能的意义主要表现为：1．缓解电力供需矛盾。
节约电能可以节约煤炭、水力、石油等一次能源，使整个能源资源得到合理使用，缓解电力供需矛盾,并能减轻能源部门和交通运输部门的紧张程度。
2．节约国家的基建投资。
节约电能可以节约国家用于发电、输配电及用电设备所需要的投资，给整个国民经济带来很大的利益,有利于国民经济的发展。
3．提高企业的经济效益。
节约电能可以减少企业的电费开支，降低生产成本，积累资金，提高企业的经济效益。
4．推动企业用电合理化。
节约电能可以推动企业采用新技术、新材料、新设备、新工艺，加速设备改造和工艺改革，从而提高企业的经营管理水平，使企业生产能力得到充分发挥，促进企业生产水平的不断发展和提高。
11-2．什么叫负荷调整？有哪些主要调整措施？答：根据供电系统的电能供应情况及各类用户不同的用电规律，合理地安排各类用户的用点时间，以降低负荷高峰，填补负荷的低谷（即所谓的“削峰填谷”），充分发挥发、变电设备的潜能，提高系统的供电能力。
负荷调整的主要措施：①同一地区各厂的厂休日错开；②同一厂内各车间的上下班时间错开，使各个车间的高峰负荷分散；③调整大容量用电设备的用点时间，使它避开高峰负荷时间用电，做到各时段负荷均衡，从而提高了变压器的负荷系数和功率因数，减少电能的损耗。
④实行“阶梯电价+分时电价” 的综合电价模式。
“阶梯电价”全名为“阶梯式累进电价”，是指把户均用电量设置为若干个阶梯，随着户均消费电量的增长，电价逐级递增。
峰谷分时电价是指根据电网的负荷变化情况，将每天24小时划分为高峰、平段、低谷等时段，各时段电价不同，以鼓励用电客户合理安排用电时间，削峰填谷，提高电力资源的利用效率。
11-3．什么叫经济运行？什么叫变压器的经济负荷？答：经济运行是指整个电力系统的有功损耗最小，获得最佳经济效益的设备运行方式。
变压器的经济负荷S ec.T ，就是应满足变压器单位容量的综合有功损耗△P/S 为最小值的条件。
第十一章制冷循环1.家用冰箱的使用说明书上指出,冰箱应放置在通风处,并距墙壁适当距离,以及不要把冰箱温度设置过低,为什么答：为了维持冰箱的低温,需要将热量不断地传输到高温热源环境大气,如果冰箱传输到环境大气中的热量不能及时散去,会使高温热源温度升高,从而使制冷系数降低,所以为了维持较低的稳定的高温热源温度,应将冰箱放置在通风处,并距墙壁适当距离.在一定环境温度下,冷库温度愈低,制冷系数愈小,因此为取得良好的经济效益,没有必要把冷库的温度定的超乎需要的低.2.为什么压缩空气制冷循环不采用逆向卡诺循环答：由于空气定温加热和定温放热不易实现,故不能按逆向卡诺循环运行.在压缩空气制冷循环中,用两个定压过程来代替逆向卡诺循环的两个定温过程.3.压缩蒸气制冷循环采用节流阀来代替膨胀机,压缩空气制冷循环是否也可以采用这种方法为什么答：压缩空气制冷循环不能采用节流阀来代替膨胀机.工质在节流阀中的过程是不可逆绝热过程,不可逆绝热节流熵增大,所以不但减少了制冷量也损失了可逆绝热膨胀可以带来的功量.而压缩蒸气制冷循环在膨胀过程中,因为工质的干度很小,所以能得到的膨胀功也极小.而增加一台膨胀机,既增加了系统的投资,又降低了系统工作的可靠性.因此,为了装置的简化及运行的可靠性等实际原因采用节流阀作绝热节流.4.压缩空气制冷循环的制冷系数、循环压缩比、循环制冷量三者之间的关系如何 答：压缩空气制冷循环的制冷系数为：()()142314-----o o net k o q q h h w q q h h h h ε=== 空气视为理想气体,且比热容为定值,则：()()142314T T T T T T ε-=---循环压缩比为：21p p π=过程1-2和3-4都是定熵过程,因而有：1322114k kT T P T P T -⎛⎫==⎪⎝⎭ 代入制冷系数表达式可得：111k kεπ-=-由此式可知,制冷系数与增压比有关.循环压缩比愈小,制冷系数愈大,但是循环压缩比减小会导致膨胀温差变小从而使循环制冷量减小,如图b 中循环1-7-8-9-1的循环压缩比较循环1-2-3-4-1的小,其制冷量面积199′1′1小于循环1-2-3-4-1的制冷量面积144′1′1.T sO 4′ 9′1′Ov ab压缩空气制冷循环状态参数5.压缩空气制冷循环采用回热措施后是否提高其理论制冷系数能否提高其实际制冷系数为什么答：采用回热后没有提高其理论制冷系数但能够提高其实际制冷系数.因为采用回热后工质的压缩比减小,使压缩过程和膨胀过程的不可逆损失的影响减小,因此提高实际制冷系数.6.按热力学第二定律,不可逆节流必然带来做功能力损失,为什么几乎所有的压缩蒸气制冷装置都采用节流阀答：压缩蒸气制冷循环中,湿饱和蒸气在绝热膨胀过程中,因工质中液体的含量很大,故膨胀机的工作条件很差.为了简化设备,提高装置运行的可靠性,所以采用节流阀.7.参看图 5,若压缩蒸汽制冷循环按1-2-3-4-8-1 运行,循环耗功量没有变化,仍为h2-h1,而制冷量却从h1-h5.增大到h1-h8,显见是“有利”的.这种考虑可行么为什么答：过程4-8熵减小,必须放热才能实现.而4 点工质温度为环境温度T,要想放热达到温度Tc 8点,必须有温度低于Tc的冷源,这是不存在的.如果有,就不必压缩制冷了.8.作制冷剂的物质应具备哪些性质你如何理解限产直至禁用氟利昂类工质,如R11、R12答：制冷剂应具备的性质：对应于装置的工作温度,要有适中的压力；在工作温度下气化潜热要大；临界温度应高于环境温度；制冷剂在T-s 图上的上下界限线要陡峭；工质的三相点温度要低于制冷循环的下限温度；比体积要小；传热特性要好；溶油性好；无毒等.限产直至禁用R11 和R12 时十分必要的,因为这类物质进入大气后在紫外线作用下破坏臭氧层使得紫外线直接照射到地面,破坏原有的生态平衡.9.本章提到的各种制冷循环有否共同点若有是什么答：各种制冷循环都有共同点.从热力学第二定律的角度来看,无论是消耗机械能还是热能都是使熵增大,以弥补热量从低温物体传到高温物体造成的熵的减小,从而使孤立系统保持熵增大.10.为什么同一装置即可作制冷剂又可作热泵答：因为热泵循环与制冷循环的本质都是消耗高质能以实现热量从低温热源向高温热元的传输.热泵循环和制冷循环的热力学原理相同.。
第11章流水施工基本原理一、思考题：1．什么是依次施工、平行施工和流水施工？2．简述流水施工的概念。
3．说明流水施工的特点。
4．说明流水参数的概念和种类。
5．试述划分施工段的目的和原则。
6．施工段数与施工过程数的关系是怎样的？7．简述工艺参数的概念和种类。
8．简述空间参数的概念和种类。
9．简述时间参数的概念和种类。
10．流水施工按节奏特征不同可分为哪几种方式，各有什么特点？11．试说明成倍节拍流水的概念和建立步骤。
二、名词解释：⑴流水施工：⑵流水参数：⑶流水节拍：⑷流水步距：⑸工作面：⑹施工段：⑺分别流水：三、选择题：1．单项选择题（每题的备选答案中，只有一个最符合题意）⑴相邻两个施工过程进入流水施工的时间间歇称为（）。
A．流水节拍B．流水步距C．工艺间歇D．流水间歇⑵在加快成倍节拍流水中，任何两个相邻专业工作队之间的流水步距等于所有流水节拍中的（）。
A．最大值B．最小值C．最大公约数D．最小公约数⑶在组织流水施工时，通常施工段数目m与施工过程数n之间的关系应该是（）。
A．m≥n B．m≤n C．m＝n D．无关系⑷在组织加快成倍节拍流水施工时，施工段数m与施工队总数∑b i之间的关系应该是（）。
A．m≥∑b i B．m≤∑b i C．m＝∑b i D．无关系⑸所谓节奏性流水施工过程，即指施工过程（）。
A．在各个施工段上的持续时间相等B．之间的流水节拍相等C．之间的流水步距相等D．连续、均衡施工⑹（）是建筑施工流水作业组织的最大特点。
A．划分施工过程B．划分施工段C．组织专业工作队施工D．均衡、连续施工⑺选择每日工作班次，每班工作人数，是在确定（）参数时需要考虑的。
A．施工过程数B．施工段数C．流水步距D．流水节拍⑻下列（ ）参数为工艺参数。
A ．施工过程数B ．施工段数C ．流水步距D ．流水节拍 ⑼在使工人人数达到饱和的条件下，下列（ ）说法是错误的。
A ．施工段数越多，工期越长 B ．施工段数越多，所需工人越多C ．施工段数越多，越有可能保证施工队连续施工D ．施工段数越多，越有可能保证施工段不空闲 ⑽在劳动量消耗动态曲线图上允许出现（ ）。
第十一章卤素和氧族思考题解析1．解释下列现象：（1）在卤素化合物中，Cl、Br、I可呈现多种氧化数。
解：因为Cl、Br、I原子的价层电子排布为ns2np5，当参加反应时，未成对的电子可参与成键外，成对的电子也可拆开参与成键，故可呈现多种氧化数。
（2）KI溶液中通入氯气是，开始溶液呈现红棕色，继续通入氯气，颜色褪去。
解：开始I－被CI2氧化成I2,使溶液呈现红棕色；继续通入氯气，I2被Cl2氧化成无色的IO3－，反应式如下：2I－ + Cl2 I2 + 2Cl－I2 + 5Cl2 + 6H2O 2IO3－+ 10Cl－+ 12H+2．在氯水中分别加入下列物质，对氯水的可逆反应有何影响？（1）稀硫酸（2）苛性钠（3）氯化钠解：氯水中存在如下平衡：Cl2 + H2（2）加入苛性钠，平衡向右移动，有利于Cl2的歧化反应；（3）加入氯化钠，平衡向左移动，不利于Cl2的歧化反应。
3．怎样除去工业溴中少量Cl2？解：蒸馏工业溴时，加入少量KBr，使其发生下列反应：Cl2＋2KBr →Br2＋2KCl4．将Cl2通入熟石灰中得到漂白粉，而向漂白粉中加入盐酸却产生Cl2，试解释之。
解：因为上述过程发生了如下相应反应：40℃以下··3Ca(OH)2 + 2Cl2 Ca(ClO)2 + CaCl2 Ca(OH)2 H2O + H2OCa(ClO)2 + 4HCl 2Cl2 + CaCl2 + 2H2O5．试用三种简便的方法鉴别NaCl、NaBr、NaI。
解：（1）AgNO3（A）Cl－＋Ag＋→AgCl ↓白色（B）Br－＋Ag＋→AgBr ↓淡黄色（C）I－＋Ag＋→AgI ↓黄色（2）Cl2水＋CCl4（A）2NaBr ＋Cl4→2NaCl ＋Br2在CCl4中呈桔黄色（B）2NaI ＋Cl4→2NaCl ＋I2在CCl4中呈紫红色（3）浓H2SO4（A）NaCl ＋H2SO4→NaHSO4 ＋HCl ↑（B）NaBr ＋H2SO4→NaHSO4 ＋HBr ↑2 HBr ＋H2SO4→Br2＋2H2O ＋SO2 ↑使品红试纸褪色（C）NaI ＋H2SO4→NaHSO4 ＋HI ↑8HI ＋H2SO4→4I2＋4H2O ＋H2S ↑使Pb(OAc)2试纸变黑6．下列两个反应在酸性介质中均能发生，如何解释？（1）Br2＋2I－→2Br－＋I2（2）2BrO3－＋I2→2IO3－＋Br2解：（1）E¢（Br2/ Br－）＝1.065V＞E¢（I2/I－）＝0.5355V，反应能进行。
第11章化学键和分⼦结构（精）第11章化学键和分⼦结构思考题1. ⾦属阳离⼦有⼏种电⼦构型？阳离⼦的极化作⽤与电⼦构型的关系如何？解：⾦属阳离⼦有⼆种类型的电⼦构型：（1）形成稀有⽓体的电⼦构型（2电⼦型和8电⼦型）（2）形成⾮稀有⽓体的电⼦构型ⅰ）9～17电⼦型：n s2 n p6 n d1～9（离⼦最外层电⼦数为9～17个）ⅱ）18电⼦型：n s2 n p6 n d10ⅲ）18+2电⼦型：(n-l)s2 (n-l)p6 (n-l)d10 n s2极化⼒与电⼦构型有关，极化⼒⼤⼩次序如下：8电⼦型＜9～17电⼦型＜18及18+2 电⼦型。
2. 简要说明离⼦特征对离⼦极化⼒和变形性的影响。
解:（1）离⼦特征对离⼦极化⼒的影响：a、离⼦的电荷：在离⼦半径相近、外层电⼦构型相同的条件下，离⼦的正电荷越多，极化⼒越⼤；b、离⼦的半径：在离⼦的外层电⼦构型相同、电荷相同的条件下，离⼦的半径越⼩，极化⼒越⼤；c、离⼦的电⼦构型：在离⼦的半径相近、电荷相同的情况下，不同电⼦构型的阳离⼦，其极化作⽤⼤⼩如下：18、18+2电⼦型＞9～17电⼦型＞8电⼦型。
d、复杂离⼦的极化⼒相对较⼩。
（2）离⼦特征对离⼦变形性的影响a、离⼦的半径：在离⼦的外层电⼦构型相同、电荷相同的条件下，离⼦的半径越⼤，变形性越⼤；b、离⼦的电荷：在离⼦外层电⼦构型相同的条件下，离⼦的正电荷越少、负电荷越多，变形性越⼤；c、离⼦的电⼦构型：在离⼦的半径相近、电荷相同的情况下，18和18+2电⼦型及9-17电⼦型的离⼦⽐8电⼦型的离⼦变形性要⼤。
3. 以银的卤化物AgX为例说明离⼦的相互极化作⽤对物质颜⾊、⽔溶性、热稳定性的影响。
解: Ag+为18电⼦型阳离⼦，极化作⽤较强，卤素阴离⼦的变形性越⼤，相互极化作⽤越强。
故有相互极化作⽤的强弱顺序：AgF＜AgCl＜AgBr＜AgI化合物颜⾊依次渐深；⽔溶性依次减弱；热稳性依次降低。
4. 原⼦轨道重叠形成共价键必须满⾜哪些原则？σ键和π键有何区别？解: 含有成单电⼦的原⼦轨道发⽣最⼤重叠才可以形成稳定的共价键。
第四篇热学第十一章 思考题气体分子运动论11-1 气体的平衡状态有何特征?当气体处于平衡状态时, 还有分子热运动吗?气体的平衡 与力学中所指的平衡有何不同? 答:平衡态的特征: (1)系统与外界在宏观上无能量和物质的交换 (2)系统的宏观性质不随时间改变. 热平衡态是指:在无外界的影响下,不论系统初始状态如何,经过足够长的时间后,系 统的宏观性质不随时间改变的稳定状态. 它与稳定态或力学中的平衡不是一个概念. 1.平衡态是一种热动平衡状态.处在平衡态的大量分子并不是静止的,它们仍在作热运 动,而且因为碰撞,每个分子的速度经常在变,但是系统的宏观量不随时间改变.例如:粒 子数问题:箱子假想分成两相同体积的部分,达到平衡时,两侧粒子有的穿越界线,但两侧 粒子数相同. 2.平衡态是一种理想状态. 11-2 理想气体状态方程可以表达为P1V1 P2V2 M = 或 PV = RT .在怎样的情况下,用第 T1 T2 一种表达式较方便?又在怎样的情况下,用第二种表达式较方便? 答:11-3 制造电灯泡要在低压(比大气压低很多)条件下把氮气充入灯泡里.为什么要在这样 的条件下进行? 答:11-4 对一定量的气体来说,当温度不变时,气体的压强随体积的减小而增大;当体积不变 时,气体的压强随温度的升高而增大.从宏观来看,这两种变化都使气体压强增大;从微观 来看,它们有什么区别? 答:有区别.从微观上看: p =2 nw 3当温度不变时,气体的压强随体积的减小而增大是因为:当 w 一定时,体积减小,n 越大,即单位时间内碰撞到器壁的分子越多,则 P 就越大; 当体积不变时,压强随温度的升高而增大是因为:当 n 一定时, w 越大,即单位时间 内分子对器壁的碰撞越厉害,则 P 就越大.-1-11-5 (1)在一个封闭容器中装有某种理想气体,如果保持它的压强和体积不变,问温度 能否改变?(2)有两个封闭的容器,装有同一种理想气体,且相同,体积个同,问它们的 温度是否一定相同? PV (1)在封闭容器内,气体质量不变,满足气态方程 答: = 恒量 .可见,在 P,V 不变的 T 条件下,T 保持不变. (2)两容器内装同一种气体(即 M 相同) ,在压强 P,体积 V 相同时,若两容器内气体的 质量 m 不同,则他们的温度便不同. 11-6 试用分子运动论的观点说明当温度升高时,只要增大容器的容积,就可使压强保持不 变. 答:11-7气体处于平衡态时,按统计规律有(1)若气体处于非平衡态,上式能否成方? (2)若考虑重力对气体分子的作用,上式能否成立? 答:11-8试指出下列各式的物理意义: (4)1 3 i (1) kT (2) kT (3) kT 2 2 2 m i m i (5) RT ; (6) R (T2 T1 ) . M 2 M 2i RT 2//(5)M 3 RT M mol 2(1)在平衡态下,分子热运动能量平均地分配在分子每一个自由度上的能量均为 答: (2)在平衡态下,分子平均平动动能1 kT ; 23 kT ; 2(3)在平衡态下,自由度为 i 的分子平均总能量i kT ; 2 i (4)1 摩尔自由度为 i 的分子组成的系统内能为 RT ; 2 m i RT . M 2(5)由质量为 M,摩尔质量为 Mmol,自由度为 i 的分子组成的系统的内能为(6)由质量为 m,摩尔质量为 M,自由度为 i 的分子组成的系统的内能的变化为m i R (T2 T1 ) . M 211-9 如图为同一温度下,氧气和氮气的速率分布曲线,试判断哪一条是氧气的速率分布曲 线,哪一条是氮气的速率分布曲线.-2-思考题 思考题 11-9 图 答:相同温度下,最可几率为 f(e)v p ≈ 1.41RT M只与摩尔质量的平方根成反比,M 大者 vp 小.由此可见,虚线 是表示 vp 较小的氧气分子的速率分布,实线描述了氢气分子的 速率分布.11-10 速率分布函数 f (v) 的物理意义是什么?试比较下列各式的含义. (1) f (v )dv , nf (v )dv (n 为分子数密度) (2)∫ vf (v )dv , ∫ v f (v )dv (3) ∫ f (v )dv , ∫ f (v )dv (4) ∫ f (v )dv , ∫ Nf (v )dv2 0 0∞∞vp∞0 v2v10 v2v1答:解: f (v ) :表示一定质量的气体,在温度为 T 的平衡态时,分布在速率 v 附近单位速 率区间内的分子数占总分子数的百分比. ( 1 ) f (v )dv :表示分布在速率 v 附近,速率区间 dv 内的分子数占总分子数的百分比. ( 2 ) nf (v )dv :表示分布在速率 v 附近,速率区间 dv 内的分子数密度. ( 3 ) Nf (v )dv :表示分布在速率 v 附近,速率区间 dv 内的分子数.∫ (5) ∫ (6 ) ∫(4)v0 ∞f (v)dv :表示分布在 v1 ~ v2 区间内的分子数占总分子数的百分比.0 v2v1f (v)dv :表示分布在 0 ~ ∞ 的速率区间内所有分子,其与总分子数的比值是 1 .Nf (v)dv :表示分布在 v1 ~ v2 区间内的分子数.11-11 考虑分子间的碰撞,设平均自由程为 λ .在任一时刻 t 考察某个分子 A,问: (1)平均而言,分子 A 需通过多长的路方会与另一分子相碰. (2)自上一次受碰到时刻 t ,平均地讲,分子 A 通过了多长的路程? (3)如果在时刻 t 分子 A 刚好与其它分子碰过一次,则平均地讲,分子 A 需通过多长的 路才会与另一分子相碰? 答:-3-习题11-1 测定气体摩尔质量的一种方法是:容积为 V 的容器内装满被测的气体,测出其压强为 P1,温度为 T,并称出容器连同气体的质量为 M1 ,然后放出一部分气体,使压强降到 P2 , 温度仍不变,再称出容器连同气体的质量为 M2 .试由此求出该气体的摩尔质量. 解:11-2 水银气压计中混进了一个空气泡,因此它的读数比实际的气压要小一些.当精确的气 压计的水银柱为 0.768m 时,它的水银柱只有 0.748m 高.此时管中水银面到管顶的距离为 0.08m .试问此气压计的水银柱为 0.734m 高时,实际的气压应是多少(把空气视为理想气 体,并设温度不变) . 解: 设气压计的横截面面积为 S,则空气泡的体积为 V = S h 由理想气体公式 PV = nRT ,P1V1 = P2V2 (0.768 0.748) S 0.08 = P2 S (0.08 + 0.748 0.734) (0.768 0.748) 0.08 ≈ 0.017 m P2 = 0.08 + 0.748 0.734 实际气压为 0.734 + 0.017 = 0.751 m 汞柱11-3 氦氖气体激光管,工作时管内温度是 27℃,压强是 2.4 毫米汞高,氦气与氖气的压强 比是 7:1,问管内氖气和氦气的分子数密度各是多少? 解: 11-4 2.0 克的氢气装在容积为 20 升的容器内,当容器内压强为 1.20×105 帕时,氢分子的平 均平动动能是多少?总内能是多少? 解: 由理想气体的压强公式 P =2 nε k (其中 n 为气体分子数密度,不是摩尔数) ,得 3 3P 3 × 1.20 × 10 5 分子的平均平动动能 ε k = = = 5.98 × 10 21 J 23 2n 2.0 6.02 × 10 2× × 2 .0 20 × 10 3氢气分子为双原子分子,总自由度 i = 5, 总能量 E =M i i 5 RT = PV = × 1.20 × 10 5 × 20 × 10 3 = 6.00 × 10 3 J 2 2 211-5 储有氧气的容器以速度 v = 100 m/s 运动,若该容器突然停止,全部定向运动的动能 都变成气体分子的热运动动能,问容器中氧气的温度将会升高多少? 解: 6-9 如果盛有气体的容器相对某坐标系运动,容器内的分子速度相对这坐标系也增大了, 温度也因此而升高吗? 答:宏观量温度是一个统计概念,是大量分子无规则热运动的集体表现,是分子平均平动动 能的量度,分子热运动是相对质心参照系的,平动动能是系统的内动能.温度与系统的-4-整体运动无关. 只有当系统的整体运动的动能转变成无规则热运动时, 系统温度才会变 化.11-6 设想每秒有 1023 个氧分子 (质量为 32 原子质量单位) 500 m/s 的速率沿着与器壁法 以 线成 45°角的方向撞在面积为 2×104 m2 的器壁上,求这群分子作用在器壁上的压强. 解: 设氧气为理想气体,分子与器壁之间为弹性碰撞,则有 2mv cos 45° = Ft10 23 × 32 × 10 3 × 500 × cos 45° ≈ 3.76 N 23 6.02 × 10 F 3.76 = 1.88 × 10 4 N/m 2 P= = S 2 × 10 4 F = 2×11-7 一能量为 1012 电子伏特(1 电子伏特 = 1.602×1019 焦耳)的宇宙射线粒子射入一氖管 中,氖管中含有氖气 0.1 摩尔.如果宇宙射线粒子的能量全部被氖气所吸收,问氖气温度将 升高多少? 解: 氖气为单原子分子,自由度 i = 3 由理想气体的内能公式 E =M i M i RT ,可得 E = RT 2 21012 × 1.602 × 10 19 T = = 1.285 × 10 7 K 3 0.1 × × 8.31 211-8 温度为 0℃时,分子的平均平动动能为多少?温度为 100℃时,分子的平均平动动能 为多少?欲使分子的平均平动动能等于 1eV,气体的温度需多高? 解: 分子的平动自由度 t = 3 ,分子的平均平动动能为 ε = 温度为 0℃时, ε =t kT 2t 3 kT = × 1.38 × 10 23 × 273.15 = 5.65 × 10 21 J 2 2 t 3 23 21 温度为 100℃时, ε = kT = × 1.38 × 10 × (273.15 + 100 ) = 7.72 × 10 J 2 2欲使分子的平均平动动能等于 1eV,则有T=εt k 2=1.6 × 10 19 3 × 1.38 × 10 23 2= 7.74 × 10 3 K11-9 (1)在一个具有活塞的容器中盛有一定量的气体.如果压缩气体并对它加热,使它 的温度从 27℃升到 117℃,体积减小一半,求气体压强变化多少? (2)这时气体分子的平 均平动动能变化多少?分子的方均根速率变化多少? 解: (1)P1V1 T1 2P 27 + 273 300 2 = 1 = = = P2V2 T2 P2 177 + 273 450 3 P2 = 3P1 P = P2 P1 = 2 P1-5-(2)ε k1 T1 2 = = ε k 2 T2 33 ε k1 2 1 ε k1 2 ε k2 = ε k = ε k 2 ε k1 =v22 v12=T2 3 = ≈ 1.22 T1 2v 22 v12 = 1.22 v12 v12 = 0.22 v1211-10 容器中储有氧气,其压强为 P = 1atm,温度为 27℃,求: (1)单位体积中的分子数 n ; (2)氧分子质量 m ; (3)气体密度ρ ; (4)分子间的平均 (6)分子的平均动能 . 距离 l ; (5)平均速率 v ; 解: (1)1mol 氧气在标准状态(P = 1atm,T = 0℃)下的体积是 22.4L,则在 P = 1atm,T = 27℃ 下的体积为1 × 22.4 27 + 273 ≈ 24.615 L 273 1 1 atm = 101325 Pa V = NA 6.02 × 10 23 = = 2.45 × 10 25 m 3 3 V 24.615 × 10 (注意 n 不是表示摩尔数,不用误用公式 PV = nRT 进行计算) M 32 × 10 3 (2) m = = = 5.32 × 10 26 kg N A 6.02 × 10 23 n=(3) ρ =M 32 × 10 3 = = 1.30 kg/m 3 3 V 24.615 × 10 V 24.615 × 10 3 3 =3 = 3.44 × 10 9 m (4) V = N A l l = 3 NA 6.02 × 10 23(5) v = 1.60RT= 1.60 ×8.31 × (27 + 273) = 447 m/s 32 × 10 3(6) ε k =1 1 mv 2 = × 5.32 × 10 26 × 447 2 = 1.06 × 10 20 J 2 211-11 解:求温度为 127℃的氢气分子和氧气分子的平均速率,方均根速率及最可几速率.-6-11-12 设 N 个气体分子的速率分布如本题图所示. (1) 说明曲线与横坐标所包围面积的含意; (2)由 N 和 v0 , 求 a 的值为多少;(3)在速率1 3 v0 到 v0 间隔内的分子 2 2数; (4)分子的平均平动动能(分子的质量为 m) . 解: (1)曲线与横坐标所包围面积表示速率区间为 0 ~ 2 v 0 的总分子数. (2)1 v0 a + v0 a = N 23 v 0 ~ v0 2 2 a=2N 3v0题 11-12 图(3) S 121 1 a 3 7 = + a × v 0 v 0 × + a × v0 v0 = av0 2 2 2 2 8(4) v =2 v0 2v 2 31 2 dv + ∫ v 2 2 dv = v 0 2 0 v0 18 3v0 3v 0 1 31 2 E = mv 2 = mv0 2 36∫v0v211-13 (1)气体分子速率与最可几速率之差不超过 1%的分子占全部分子的百分之几? (2)设氢气的温度为 300K,求速率在 3000 m/s 到 3010 m/s 之间的分子数 n 1 与速率在 1500m/s 到 1510m/s 之间的分子数 n 2 之比. 解:m 3 2 2 kT 2 ) e v (1)麦克斯韦速率分布函数为 f (v) = 4π ( 2πkT RT 最可几速率为 v p = 1.41 p N m 3 2 2 kT 2 = f (v )v = 4π ( ) e v p v N 2π kTmv 2mv 2代入数值得:N = 1.66% 此处需代入数值进行计算 N 3000 + 3010 (2) v1 = = 3005 v1 = 3010 3000 = 10 2 1500 + 1510 v1 = = 1505 v 2 = 1510 1500 = 10 2 n1 n1 f (v1 )v1 n = N = ,代入数值得: 1 = 0.27 n2 n2 f (v 2 )v 2 n2 N11-14 在引力场中,可计算出质点离开地球引力作用所需要逃逸速度为 v =62 g r (r 为地球的半径,取其为 6.37×10 m)(1)若使氢气分子的平均速率与逃逸速率相等,氢气应有 . 多高的温度. (2)如果是氧气,重复上述计算. (3)在上面计算的基础上,说明为什么地球-7-大气层中氢比氧要少. 解: *11-15 令 ε =1 2 mv 表示气体分子的平动动能,试将麦克斯韦速率分布定律式(11-10) 23 22 m mv v 2 dv dN 2 kT = 4π 2π kT e N 写成下面的能量分布定律式:1dN =解:2N 1 π kT 3/ 2e1 2 ε dε kT11-16 一山顶相对地面的高度为 2.30×103m, 设大气的温度均为 273K, 空气的摩尔质量 为 0.0289kg/mol,试计算山顶的压强与地面的压强之比为多少? 解: 11-17 一 飞 机 在 地 面 时 机 舱 中 压 力 计 指 示 为 1.013×105Pa , 升 到 高 空 后 压 强 降 为 8.105×104Pa.设大气的温度均为 27℃,问此时飞机距地面的高度为多少? 解:气体压强随高度变化的规律:由 p = nkT 及 n= n0 emgz kT M mol gz= p0 e kT = p0 e RT p RT z= ln 0 M mol g p 8.31× 300 1 ln = 1.96 × 103 m z= 0.0289 × 9.8 0.8p = n0 kTemgz kTmgz11-18 在 1atm 下,氮气分子的平均自由程为 6×108cm,当温度不变时,在多大压力下,其 平均自由程为 1mm? 解: 在一定温度下,平均自由程 λ 与压强成反比,则有 P λ1 = P2 λ 2 ,得: 1P2 =P1 λ1λ21 atm 6 × 10 5 mm = = 6 × 10 5 atm = 6 × 10 5 × 101 325 Pa 1 mm= 6.08 Pa11-19 1 氢分子(直径为 1.0×10 10m)以方均根速率从炉中(T = 4000K)逸出而进入冷的 氩气室中,室内氩气密度为每立方米 4.0×1025 原子(氩分子直径为 3×1010m) ,试问: (1)氢分子的速率为多大? (2)把氢分子与氩原子都看成球体,则在相互碰撞时,它们中心之间靠得最近的距离为多 少? (3)最初阶段,氢分子每秒内受到的碰撞次数为多少? 解: (1) v =23RT=3 × 8.31 × 4000 = 7.06 × 10 3 m/s 3 2 × 10-8-(2) d min =1 1 D1 + D2 = 0.5 × 1.0 × 10 10 + 0.5 × 3.0 × 10 10 = 2 × 10 10 m 2 2 2 8.31 × 4000 z = 2π d 2 v n = 2 × 3.14 × 2 × 10 10 × 1.6 × × 4 × 10 25 3 (3) 2 × 10 6 = 3.82 × 10()11-20 若氖气分子的有效直径为 2.59×108 cm,问在温度为 600K,压强为 1.33×102Pa 时氖 分子一秒种内的平均碰撞次数为多少? 解: 取 1mol 分子,则 V =N PN A RT ,分子密度数 n = A = P V RTz = 2π d 2 v n = 2π d 2 1.6 RT PN A RT= 2 × 3.14 × 2.59 × 10 10 = 3.82 × 10 6数值计算待校对()2× 1 .6 ×8.31 × 600 1.33 × 10 2 × 6.02 × 10 23 × 8.31 × 600 20 × 10 311-21 在 标 准 状 态 下 , 氮 分 子 的 平 均 碰 撞 次 数 为 多 少 ( 设 氮 分 子 的 有 效 直 径 d=3.28×108cm)? 解: 标准状态为压强 P=101.325×103 Pa,温度 T = 273.15K. 理想气体在标准状态下占据的体积为 22.4 升.z = 2π d 2 v n = 2π d 2 8 RT PV π RT= 2 × 3.14 × 3.28 × 10 = 5.85 × 10 9数值计算结果需要校对! 数值计算结果需要校对! 需要校对(8 2)8 × 8.31 × 273.15 101.325 × 10 3 × 22.4 × 10 3 × × 8.31 × 273.15 3.14 × 28 × 10 3*11-22 在标准状态下,氦气(He)的内摩擦系数η = 1.89×105Pa,求: (1)在此状态下氦原子的平均自由程; (2)氦原子的半径. 解: *11-23 由实验测定,在标准状态下,氧的扩散系数为 1.9×105 m2/s,根据这一数据计算氧 分子的平均自由程和分子的有效直径. 解: *11-24 热水瓶胆的两壁间距约为 4 毫米,其间充满温度为 27℃的氮气为分子的有效直径 d=3.1×1010m,问瓶胆两壁间的压强必须降到多大数值以下,氮的热传导系数才会比它在大 气压下的数值为小,从而起到较好的保温作用? 解:-9-。
第11章透视投影复习思考题及答案11.1 点的透视与其基透视为什么会在同一条铅垂线上？答：因为空间点与其基点的连线垂直于基面G。
分析如下：将此连线与其线外S点即视点组成一平面，该平面容纳了包括过空间点及其基点所作视线在内的所有通过这条连线上任一点的视线，故可称为过这条连线的视平面。
由于连线本身垂直于基面G，故该视平面亦垂直于G，此视平面与画面的交线自然也是垂直于G的了。
11.2 如何根据点的基透视确定空间点的位置?答：如果基透视在基线下方，空间点位于画面前；如果基透视在基线上，点位于画面上；如果基透视在基线和视平线之间，空间点位于画面后。
基透视更靠近视平线的点离画面更远；当点离开画面无穷远时，其基透视及透视均在视平面上。
11.3 视线迹点法是用来干什么的?答：视线迹点法是最基本的透视作图思想：只要求出视点S与空间点A之连线即视线SA与画面的交点，即为空间A点的透视。
在具体操作过程中，各类作图的思路都是以此为基准，设法寻找这个交点。
11.4 直线的透视及其基透视为什么还是直线?例外的情况是？答：直线的透视及其基透视都是通过视点的视线平面与画面的交线，因此在一般情况下仍为直线。
例外的是两类情况：其一，当直线延长后通过视点S时，直线的透视为一点，其基透视为铅垂线。
其二是当直线垂直于基面时，其透视为一铅垂线，而其基透视成为一点。
11.5 直线的画面迹点与其灭点有什么关系？答：直线与画面的交点称为直线的“画面迹点”，直线上无穷远点的透视称为直线的“灭点”。
迹点和灭点是成对出现的：只有当直线与画面相交时，这条直线才会有迹点和灭点；假若直线与画面平行，迹点和灭点同时不存在。
另外，将迹点和灭点相连，可以得到与画面相交直线的透视。
11.6 真高线的意义何在？答：当点位于画面上时，其透视为其自身，直线亦然。
因此，当直线位于画面上时，其长度是真实的。
这种能反映真实长度的直线中，有一种垂直相交于基线的画面铅垂线，因其反映直线的真实高度而被称为真高线。
《大学物理学》（下册）思考题解第11章11-1 在真空中两个点电荷之间的相互作用力是否会因为其他一些电荷被移近而改变？答：不会。
两个点电荷之间的相互作用只与它们自己的电荷呈正比与它们之间的距离平方成反比，与其它物质无关。
11-2 有四个点电荷，电量均为q +，分别放在正方形的四个顶点。
问在正方形的中心应该放一个怎样的点电荷'q ，才能使每个电荷处于平衡？解：设边长为1，取一个顶点为坐标原点。
如果其他三个顶点的电荷在原点产生的电场，与'q 在原点产生的电场的矢量和为零，则由对称性知，每个电荷都可处于平衡。
如图。
123q q q q ===，'q 待定。
10()4qE i πε=-， 20()4q E i j πε=--， 30()4q E j πε=-， 0'11'()422q E i j πε=-- 平衡时要求 123'0E E E E +++=，其X 分量和Y 分量都要求1'02q q q ---=，于是得：'4q q =-。
11-3 关于电场强度，请回答下列问题：（1）电场中某一点电场强度的定义为0F E q =，若该点未放试验电荷0q ，则该点是否有场强，为什么？（2）电荷在电场中某点受到的电场力很大，该点的场强是否也一定很大？ （3）有一带正电荷的金属球，其附近某点的场强为1E ，今在该点放一个•O X3E 1E 'E带正电的点电荷1q ，测得1q 所受的力为1F ，若考虑到电量1q 不是足够小，则11F q 是大于，等于还是小该点的场强1E ？ 答：（1）电场中某一点的电场强度是电场的固有性质，与该点是否存在其它物质没有关系。
试验电荷0q 仅仅是为了测试该点的电场而放置的，如果试验电荷0q 足够小，它不会影响该点的电场强度的大小和方向。
（2）电荷在电场中某点受到的电场力的大小既与该点的电场性质有关，也与该电荷的大小有关。
如果该点电场数值很小，但放置的电荷数值很大，该电荷在该点受到的电场力也会很大。
（3）正电荷1q 的存在会导致金属球上原有的正电荷重新分布，它们会尽可能的远离1q 。
原先场强为1E 的那个点的新场强1'E 将会小于1E 。
而111'F E q =。
11-4 根据点电荷的场强公式204r qE e r πε=当所考察的场点与点电荷的距离0r →时，场强E →∞，这是没有物理意义的，对这似是而非的问题应该如何解释？答：“距离0r →时，场强E →∞”，这是宏观规律的数学解释。
而在物理世界里，当场点与点电荷的距离很小以至于进入了微观世界，即接近原子尺度时，宏观电磁规律不再适用，而要用量子电动力学的规律，测不准原理开始发挥作用。
11-5 真空中有A 、B 两块平板，两块平板间的距离为（很小），平板面积为S ，其所带电量为q +和q -，对于该两块平板间的相互作用力F ，下面两种结果是否正确？为什么？（1）2204q F d πε=（2）200q F qE q Sσεε=== 答：两个都不对。
（1）中把两块平板当作两个点电荷来处理；（2）中的0E σε=是两块平板共同产生的场强。
正确答案应该是20022qF qE q S σεε===。
11-6 若通过一闭合曲面的电场强度通量为零，则在此闭合曲面上的场强是否一定处处为零？若通过一闭合曲面的电场强度通量不为零，则在此闭合曲面上的场强是否一定处处不为零？答：都不一定。
“一闭合曲面的电场强度通量为零”，是指各面元上的电场强度通量的代数和为零，曲面某些局部区域的电场强度通量可正，也可负，也可以为零。
11-7 关于高斯定理有下面几种说法，其中正确的是：（1）如果高斯面上的E 处处为零，则该高斯面内必无电荷；（2）高斯面上各点的电场强度仅由面内所包围的电荷提供；（3）如果高斯面内有净余电荷，则穿过高斯面的电场强度通量必不为零。
（4）高斯定理仅适用于具有高度对称性的电场。
答：正确的是（3）。
11-8 如题图所示，闭合曲面S 有一点电荷q ，P 为S 面上一点，在S 面外A 点有一点电荷'q ，若将'q 移至B 点，则下列说法中正确的是：•'q A（1）穿过S面的电场强度通量改变，P点的电场强度不变；（2）穿过S面的电场强度通量不变，P点的电场强度改变；（3）穿过S面的电场强度通量和P点的电场强度都不变；（4）穿过S面的电场强度通量和P点的电场强度都改变。
答：正确的是（2）。
11-9 下列几个带电体能否用高斯定理来计算电场强度？为什么？作为近似计算应如何考虑呢？（1）电偶极子；（2）长为l的均匀带电直线；（3）半径为R的均匀带电圆盘。
答：这几个带电体都不能用高斯定理计算电场强度。
电场强度E是未知量，若它在面积分区域高斯面上无均匀性，将无法提取出积分号外。
求解电偶极子可以用两个点电荷的场叠加。
长为l的均匀带电直线，如果很长，忽略边沿效应，当作无限长处理。
靠近l中段，可以用高斯定理求得近似解。
如果均匀带电圆盘的半径很大，忽略边沿效应，当作无限大平板处理。
在靠近盘中心，可用高斯定理求得近似解。
11-10 一点电荷放在球形高斯面的球心处，试讨论下列情形下电场强度通量的变化情况。
（1）若此球形高斯面被一与它相切的正立方体表面所替代；（2）点电荷离开球心，但仍在球面内；（3）有另一个电荷放在球面外；（4）有另一个电荷放在球面内。
答：电场强度通量（1）不变化；（2）不变化；（3）不变化；（4）变化。
11-11 有一带电球体，已知其电荷是球对称分布的，在下列两种情况中，此球表面上的E 是否大于球内各点的E 。
（1）电荷体密度是均匀的；（2）电荷体密度与球半径r 成反比。
解：（1）在球内半径r 处做一高斯球面，由高斯定理230443r E r ρππε=，求得该处的电场强度 03E r ρε= ()r R ≤； 在球面上 03R E R ρε=。
可见R E E >。
（2）设kr ρ= 在球内半径r 处做一高斯球面，由高斯定理2320044433k r E r r ρπππεε== 求得 043r k E e πε= ()r R ≤； 球内是一个匀强电场，直至球面。
R E E =。
11-12 比较下列几种情况下电场中两点电势的高低：（1）正电荷由A 移到B 时，外力克服电场力做正功；（2）正电荷由A 移到B 时，电场力做正功；（3）负电荷由A 移到B 时，外力克服电场力做正功；（4）负电荷由A 移到B 时，电场力做正功；（5）电荷顺着电场线方向由A 移到B ；（6）电荷逆着电场线方向由A 移到B 。
答：（1）B 高；（2）A 高；（3）A 高；（4）B 高；（5）A 高；（6）B 高。
11-13 有人说：“电场线描述空间各点电场的方向，并不表示质量为m ，电量为q 的质点在电场中受力运动的轨迹。
只有当质点初速度为零时，其运动轨迹才和电场线重合。
”这种说法对吗？请分析。
解：电量为q 的质点在电场中受力为qE ，它的动力学方程为qE ma =即 22(',',')d r qE x y z m dt = 分量式 22(',',')x m d x E x y z q dt =，22(',',')y m d y E x y z q dt =， 22(',',')z m d z E x y z q dt =， 这里只有(,,)x y z 与时间有关，而(',',')x y z 与时间无关。
因为电场强度不随时间发生变化，电场线是固定的。
要从上面三个式子中消去时间参数t 才能得到质点轨道方程。
这里(',',')x y z 与(,,)x y z 无关。
问题就是要求证消去时间参数t 以后，质点关于(,,)x y z 的轨道是否与电场关于(',',')x y z 的轨迹是否一致。
这是一个加速度（22d r qE dt m =）与时间无关但是与位置有关的运动。
求解22d r qE dt m =， 积分 2200t tt t qE d r dt m dt ===⎰⎰，0qE t v v m =-； 再积分0000000()()t t tt t t qE dr tdt v v dt dt v t r r v t m dt ====-=-=-+⎰⎰⎰ 得：200()2qE t r r v t m=-+，设初速度00v =，初始位置也取为原点00r =， 则质点运动方程为 22qE r t m =，写成分量式： 22x qE x t m =，22y qE y t m =，22z qE z t m=轨道方程为222x y z m m m x y z qE qE qE ==，或：x y zx y z E E E ==。
这是一个直线方程。
它与从原点出发的那根电场线的轨迹不一定一致。
可见，只有当电场线为直线时（例如，匀强电场、点电荷产生的电场）才有可能与该质点轨道一致。
一般情况下电场线是曲线。
11-14 已知无限长带电直线的电场强度为202r E e r λπε=。
我们能否选择无限远处的电势为零（0V ∞=），并利用A AV E dl V ∞∞=+⎰来计算“无限长”带电直线附近点A 的电势？答：任何情况下，只有电势的差值才有物理意义。
谈到某点的电势值，前提是定义了零电势参考点。
只有当电荷分布在有限区间时，定义无限远处为零电势点才具有意义。
对于无限长带电直线，只能定义某定点为零电势参考点。
11-15 回答下列问题：（1）电势高的地方电场强度是否大？电场强度大的地方电势是否高？（2）电场强度为零的地方，电势是否为零？电势为零的地方，电场强度是否为零？（3）电场强度大小相等的地方，电势是否相等？等势面上的电场强度是否相等？（4）电势为零的物体是否不带电？带正电的物体的电势是否为正的？ 答：（1）某点的电场强度与该点及其邻域的电势随坐标的变化率成正比，而与该点的电势值没有关系。
（2）某点电场强度为零，该点及其邻域的电势是一个常数，不一定为零。
电势为零的地方，电场强度可能为任何值。
（3）电场强度大小相等的地方，电势的变化趋势相等，电势值不一定相等。
等势面上处处电场强度相等。
（4）零电势点仅仅是坐标参考点，可以任意指定，因此电势的正负值也是相对的。
电势是否为零与物体是否带电毫无关系，带正电的物体的电势值也可能为任何值。
11-16 一个人站在绝缘地板上，用手紧握静电起电机的金属电极，同时使电极带电产生510V的电势，试问此人是否安全？这时，如果另一人去接触已带电的电极，是否按全？为什么？答：站在绝缘地板上的人如果独自接触电极是安全的，此时他的电势值与电极相同，他和电极之间没有电流，电场不做功。
