第一章绪论
1.“环境工程学”的主要研究对象是什么？
2. 去除水中的溶解性有机污染物有哪些可能的方法？它们的技术原理是什么？
3. 简述土壤污染治理的技术体系。
4. 简述废物资源化的技术体系。
5. 阐述环境净化与污染控制技术原理体系。
6. 一般情况下，污染物处理工程的核心任务是：利用隔离、分离和（或）转化技术原理，通过工程手段（利用各类装置），实现污染物的高效、
快速去除。试根据环境净化与污染防治技术的基本原理，阐述实现污染物高效、快速去除的基本技术路线。
第二章质量衡算与能量衡算
第一节常用物理量
1．什么是换算因数？英尺和米的换算因素是多少？
2．什么是量纲和无量纲准数？单位和量纲的区别是什么？
3．质量分数和质量比的区别和关系如何？试举出质量比的应用实例。
4．大气污染控制工程中经常用体积分数表示污染物的浓度，试说明该单位的优点，并阐述与质量浓度的关系。
5．平均速度的涵义是什么？用管道输送水和空气时，较为经济的流速范围为多少？
第二节质量衡算
1.进行质量衡算的三个要素是什么？
2.简述稳态系统和非稳态系统的特征。
3.质量衡算的基本关系是什么？
4.以全部组分为对象进行质量衡算时，衡算方程具有什么特征？
5.对存在一级反应过程的系统进行质量衡算时，物质的转化速率如何表示？
第三节能量衡算
1．物质的总能量由哪几部分组成？系统内部能量的变化与环境的关系如何？
2．什么是封闭系统和开放系统？
3．简述热量衡算方程的涵义。
4．对于不对外做功的封闭系统，其内部能量的变化如何表现？
5．对于不对外做功的开放系统，系统能量能量变化率可如何表示？
第四章热量传递
第一节热量传递的方式
1.什么是热传导？
2.什么是对流传热？分别举出一个强制对流传热和自然对流传热的实例。
3.简述辐射传热的过程及其特点
4.试分析在居室内人体所发生的传热过程，设室内空气处于流动状态。
5.若冬季和夏季的室温均为18℃，人对冷暖的感觉是否相同？在哪种情况下觉得更暖和？为什么？
第二节热传导
1. 简述傅立叶定律的意义和适用条件。
2．分析导温系数和导热系数的涵义及影响因素。
3．为什么多孔材料具有保温性能？保温材料为什么需要防潮？
4．当平壁面的导热系数随温度变化时，若分别按变量和平均导热系数计算，导热热通量和平壁内的温度分布有何差异。
5. 若采用两种导热系数不同的材料为管道保温，试分析应如何布置效果最好。
第三节对流传热
1．简述影响对流传热的因素。
2．简述对流传热的机理、传热阻力的分布及强化传热的措施。
3．为什么流体层流流动时其传热过程较静止时增强？
4．传热边界层的范围如何确定？试分析传热边界层与流动边界层的关系。
5. 试分析影响对流传热系数的因素。
6．分析圆直管内湍流流动的对流传热系数与流量和管径的关系，若要提高对流传热系数，采取哪种措施最有效？
7．流体由直管流入短管和弯管，其对流传热系数将如何变化？为什么？
8．什么情况下保温层厚度增加反而会使热损失加大？保温层的临界直径由什么决定？
9．间壁传热热阻包括哪几部分？若冷热流体分别为气体和液体，要强化换热过程，需在哪一侧采取措施？
10．什么是传热效率和传热单元数？
第四节辐射传热
1．分析热辐射对固体、液体和气体的作用特点。
2．比较黑体和灰体的特性及其辐射能力的差异。
3. 温度对热辐射和辐射传热的影响。
4．分析物体辐射能力和吸收能力的关系。
5．简述气体发射和吸收辐射能的特征，分析温室效应产生的机理。
第五节换热器
1.简述换热器的类型。
2.什么是间壁式换热器，主要包括哪几种类型？
3.列管式换热器式最常用的换热器，说明什么是管程、壳程，并分析当气体和液体换热时，气体宜通入哪一侧？4．简述增加传热面积的方法。
5．试分析提高间壁式换热器传热系数的途径。
第五章质量传递
第一节环境工程中的传质工程
1.简述环境工程中常见的传质过程及其应用领域？
第二节质量传递的基本原理
2.什么是分子扩散和涡流扩散？
3.简述费克定律的物理意义和适用条件。
4.简述温度、压力对气体和液体分子扩散系数的影响。
5.对于双组分气体物系，当总压和温度提高1倍时，分子扩散系数将如何变化？
6.分析湍流流动中组分的传质机理。
第三节分子传质
1．什么是总体流动？分析总体流动和分子扩散的关系。
2．在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？
3．单向扩散中扩散组分总扩散通量的构成及表达式。
4. 简述漂移因子的涵义。
5. 分析双组分混合气体中,当N B=0、 N B=-N A及N B=-2N A时，总体流动对组分传质速率的影响。
第四节对流传质
1. 简述对流传质的机理和传质阻力的分布。
2．传质边界层的范围如何确定？试分析传质边界层与流动边界层的关系。
3．为什么流体层流流动时其传质速率较静止时增大？
4．虚拟膜层的涵义是什么？试比较对流传质速率方程和费克定律的异同。
5．比较对流传热和对流传质的区别。为什么对流传质存在两种情况？
6. 简述影响对流传质速率的因素和强化传质的措施。
第六章沉降
第一节沉降分离的基本概念
1. 简述沉降分离的原理、类型和各类型的主要特征。
2. 简要说明环境工程领域涉及哪些沉降分离的过程，并说明其沉降类型和作用力。
3. 颗粒的几何特性如何影响颗粒在流体中受到的阻力？
4. 不同流态区，颗粒受到的流体阻力不同的原因是什么？
5. 颗粒和流体的哪些性质会影响到颗粒所受到的流体阻力，怎么影响？
第二节重力沉降
1. 简要分析颗粒在重力沉降过程中的受力情况。
2. 层流区颗粒的重力沉降速度主要受哪些因素影响？
3. 影响层流区和紊流区颗粒沉降速度的因素有何不同，原因何在？
4. 流体温度对颗粒沉降的主要影响是什么？
5. 列出你所知道的环境工程领域的重力沉降过程。
6. 分析说明决定重力沉降室除尘能力的主要因素是什么？
7. 通过重力沉降过程可以测定颗粒和流体的哪些物性参数，请你设计一些的测定方法。
第三节离心沉降
1. 简要分析颗粒在离心沉降过程中的受力情况。
2. 比较离心沉降和重力沉降的主要区别。
3. 同一颗粒的重力沉降和离心沉降速度的关系怎样？
4. 简要说明旋风分离器的主要分离性能指标。
5. 标准旋风分离器各部位尺寸关系是什么？
6. 旋风分离器和旋流分离器特点有何不同？
7. 离心沉降机和旋流分离器的主要区别是什么。
8. 在环境工程领域有哪些离心沉降过程。
第四节其它沉降
1. 电沉降过程中颗粒受力情况如何，沉降速度与哪些因素有关。
2. 简述电除尘器的组成和原理。
3. 电除尘器的优点是什么。
4. 惯性沉降的作用原理是什么，主要受哪些因素的影响。
5. 惯性沉降应用的优缺点是什么。
6. 环境工程领域有哪些电除尘和惯性除尘过程。
第七章过滤
第一节过滤操作的基本概念
1. 过滤过程在环境工程领域有哪些应用。
2. 环境工程领域中的过滤过程，使用的过滤介质主要有哪些？
3. 过滤的主要类型有哪些？
4. 表面过滤和深层过滤得主要区别是什么？
第二节表面过滤的基本理论
1. 表面过滤得过滤阻力由哪些部分组成？
2. 表面过滤速度与推动力和阻力的关系，如何表示？
3. 过滤常数与哪些因素有关？
4. 恒压过滤和恒速过滤的主要区别是什么？
5. 如何通过实验测定过滤常数、过滤介质的比当量过滤体积和压缩指数？
6. 洗涤过程和过滤过程有什么关系？
7. 间歇式过滤机和连续式过滤机的相同点和不同点是什么？
第三节深层过滤的基本理论
1. 混合颗粒和颗粒床层有哪些主要的几何特性？。
2. 混合颗粒的平均粒径和颗粒床层的当量直径如何定义？
3. 流体通过颗粒床层的实际流速与哪些因素有关，与空床流速是什么关系？
4. 深层过滤速度与推动力和阻力的关系，如何表示？
5. 悬浮颗粒在床层中的运动包括哪些主要行为？
6. 流体在深层过滤中的水头损失如何变化，主要存在哪些变化情况？
7. 如何防止滤料表层的堵塞，为什么
第八章吸收
第一节吸收的基本概念
1. 简述吸收的基本原理和过程。
2. 吸收的主要类型是什么？
3. 环境工程领域有哪些吸收过程。
4. 环境工程领域吸收的特点是什么？
第二节物理吸收
1. 亨利定律有哪些表达形式，意义如何？
2. 如何通过平衡曲线判断传质方向，其物理意义何在？
3. 举例说明如何改变平衡条件来实现传质极限的改变。
4. 吸收过程的基本步骤是什么？
5. 双膜理论的基本论点是什么？
6. 吸收速率与传质推动力和传质阻力的关系，有哪些表达形式？
7. 吸收的传质阻力有哪几个部分组成，如何表示，关系如何？
8. 简要说明气体性质对传质阻力的不同影响，并举例说明。
第三节化学吸收
1. 化学吸收与物理吸收的主要区别是什么？
2. 化学反应对吸收过程有哪些影响？
3. 如何联系化学吸收的气液平衡和反应平衡？
4. 如何解释化学吸收中传质速率的增加？
5. 化学反应速率的不同如何影响化学吸收？
6. 化学吸收的适用范围是什么？
第四节吸收设备的主要工艺计算
1. 吸收塔两相流动的方式各有什么优缺点？
2. 板式塔和填料塔的主要区别是什么？
3. 画图说明并流和逆流操作线和平衡线的不同。
4. 最小吸收剂如何确定，吸收剂用量选择遵循什么原则？
5. 总体积传质系数的物理意义是什么？
6. 传质单元的意义是什么，传质单元数和传质单元高度与哪些因素有关。
7. 吸收过程计算的基本关系式有哪些？
第九章吸附
第一节吸附分离操作的基本概念
1. 吸附分离的基本原理。
2. 简要说明吸附根据不同的分类方法可以分为哪些类型。
3. 吸附在环境工程领域有哪些应用，举例说明。
第二节吸附剂
1. 常用的吸附剂有哪些？
2. 吸附剂的主要特性是什么？
3. 简述一下几种吸附剂的制备、结构和应用特性：活性炭、活性炭纤维、炭分子筛、硅胶、活性氧化铝和沸石分子筛。
第三节吸附平衡
1. 环境条件如何影响吸附平衡？
2. Freundlich方程的形式和适用范围。
3. Langmuir方程的基本假设是什么？
4. Langmuir方程的形式和适用范围。
5. BET方程的物理意义是什么？
6. 如何表示吸附剂对不同吸附质的选择性？
7. 简要说明液体吸附的吸附等温式形式和适用范围。
第四节吸附动力学
1. 吸附过程的基本步骤是什么？
2. 吸附过程可能的控制步骤是什么？
第五节吸附操作与吸附穿透曲线
1. 常见的吸附分离设备和操作方式有哪些？
2. 接触过滤吸附中，单级吸附、多级吸附和多级逆流吸附的平衡线和操作线关系如何，画示意图说明。
3. 接触过滤多级逆流吸附最小吸附剂如何确定，画示意图说明。
4. 固定床吸附中，床层可以分为几个区域，各区域的特点是什么？
5. 简述固定床吸附从开始到完全失去吸附能力的变化过程。
6. 画出穿透曲线的示意图，并在图中标出穿透点、终点、剩余吸附量和饱和吸附量。
第十章其他分离过程
第一节离子交换
1. 影响离子交换树脂选择性的因素有哪些？
2. 离子交换反应有哪些主要类型？
3. 离子交换过程的主要步骤是什么，可能的控制步骤是什么？
4. 如何判断离子交换速度的控制步骤？
5. 离子交换速度的影响因素有哪些？
第二节萃取
1. 萃取分离的原理和特点是什么？
2. 萃取分离在环境工程领域有哪些应用。
3. 说明三角形相图中各区域点的意义。
4. 三角形相图中如果包含溶解度曲线和联结线，说明各区域点的意义（稀释剂和萃取剂完全不互溶）？
5. 三角形相图中包含溶解度曲线，说明哪些区域是均相，哪些是多相，相的组成如何（稀释剂和萃取剂完全不互溶）？
6. 萃取剂的选择原则是什么？
7. 画图说明单级萃取、多级错流萃取和多级逆流萃取分配曲线和操作线的不同关系？
8. 萃取剂用量的确定有哪些考虑？
第三节膜分离
1. 简述膜分离过程的类型和特点。
2. 膜组件有哪些主要形式？
3. 决定膜分离渗透性的主要因素有哪些？
4. 膜分离的选择性可以用哪些参数表示？
5. 多孔模型和溶解-扩散模型的基本假设是什么，分别涉及到哪些膜和物性参数？
6. 渗透现象是如何发生的，实现反渗透的条件是什么？
7. 反渗透和纳滤机理有哪些基本理论？
8. 浓差极化现象是如何发生的，对膜分离过程有何影响？
9. 说明凝胶层的形成过程以及对膜分离的影响。
10. 说明电渗析中浓差极化的形成过程以及极限电流密度的出现和影响。
第十一章反应动力学基础
第一节反应器和反应操作
1. 反应器的一般特性主要指哪几个方面？
2.反应器研究开发的主要任务是什么？
3. 什么是间歇操作、连续操作和半连续操作？它们一般各有哪些主要特点？
4. 什么是空间时间和空间速度？它们所表达的物理意义分别是什么？
5. 一般情况下，反应器内的流体流动状态会对反应结果产生影响，为什么？
6. 根据反应物料的流动与混和状态，反应器可分为哪些类型。
7.反应器设计的基本内容包括哪几个方面？它通常使用哪几类基本方程？
第二节反应的计量关系
1.什么是膨胀因子？膨胀因子为1的反应体系，反应后系统的物质的量将如何变化？若是膨胀因子为0.5的反应体系，则如何变化？
2.什么是简单反应和复杂反应？可逆反应属于哪一类反应？为什么？
3.什么是均相内反应和界面反应？
4.对于连续反应器，某一关键组分的转化率的一般定义是什么？
5.对于实际规模的化学反应器，影响某一关键组分的转化率的主要因素是什么？
第三节反应动力学
1.若将反应速率的定义写成－rA＝－dCA/dt，该定义式成立的条件是什么？说明理由。
2.气－固相反应的反应速率有哪几种表达方式？气－液相反应哪？
3.什么是反应级数？它的大小能否反映反应速率的大小？为什么？
4.对于某一化学反应，它的速率常数是否与反应物的浓度有关？催化剂能否改变速率常数的大小？
5.零级不可逆单一反应有哪些主要特点？
6.一级不可逆单一反应有哪些主要特点？
7.二级不可逆单一反应有哪些主要特点？
8.对于可逆单一反应，反应物的浓度能减少到零吗？为什么？
9.在平行反应中，什么是主反应？什么是副反应和副产物？
10.（9）对于串联反应，其中间产物的浓度随反应时间如何变化？在实际操作中能否将中间产物的浓度控制到最大值？如何控制？
第十二章均相化学反应器
第一节间歇与半间歇反应器
1.对于一个实际规模的均相连续反应器，影响反应物转化率的主要因素有哪些？
2.间歇反应器的一般操作方式是什么？你能举出哪些间歇反应器的例子？
3.半间歇反应器有哪几种操作方式？
4.半间歇反应器与间歇反应器相比有哪些异同点？
5.对于半间歇反应器，转化率是如何定义的？
第二节完全混合流反应器
1.全混流连续反应器的一般操作方式是什么？你能举出哪些间歇反应器的例子？
2.与间歇反应器相比，对于同一反应，在同样的反应条件下，达到同样的转化率，所需全混流连续反应器的体积有何不同？为什么？
3.对于一简单不可逆反应，在反应器总有效体积和反应条件不变的条件下，随着全混流反应器的级数的增加，反应物的转化率如何变化？为什
么？转化率的极限值是什么？
4.简述多级全混流反应器的解析计算法。
5.简述多级全混流反应器的图解计算法。
第三节平推流反应器
1.对于一个实际规模的反应器，在什么条件下可视为平推流反应器？
2.对于不可逆液相反应，利用间歇反应器和理想平推流反应器进行反应操作时的基本方程有何异同？简要分析其理由。
3.与间歇反应器相比，对于同一反应，在同样的反应条件下，达到同样的转化率，所需平推流反应器的体积相同。如何解释这种现象？
4.循环反应器有哪几种典型的操作方式？
对于在平推流反应内进行的不可逆液相反应，如果将出口处的反应物料器一部分返回到反应器，反应物的转化率将如何变化？如何解释种变化？
第十五章反应动力学的解析方法
第一节动力学实验及实验数据的解析方法
1.动力学实验的主要目的有哪些？
2.用槽式反应器进行动力学实验有哪些优点？
3.对反应器进行物料衡算时，一般应注意哪些问题？
4.对于全混流槽式反应器和推流式反应器，分别如何选择物料衡算单元，为什么？
第二节间歇反应器的解析
1.在环境工程研究中，进行液相反应速率方程的实验测定时，常采用间歇反应器，为什么？
2.简述利用间歇反应器进行动力学实验的一般步骤。
3.试用流程图表达间歇动力学实验数据的积分解析法。
4.试用流程图表达间歇动力学实验数据的微分解析法。
5.如何利用半衰期确定反应级数？
第三节连续反应器的解析
1.在稳态状态下，槽式连续反应器内的组分组成和转化率随时间变化吗？为什么？
2.试用流程图表达利用槽式连续反应器进行动力学实验的一般步骤。
3.试用流程图表达利用积分平推流反应器进行动力学实验的一般步骤。
4.试用流程图表达利用微分反应器进行动力学实验的一般步骤。
什么是积分反应器和微分反应器？它们用于动力学实验时，各有什么特点？
环境工程原理考试要点（待完善版） 类型： 一：填空（15分） 二：名词解释（15分） 5个 三：简答题（20分） 4个 四：计算题（50分） 4个 一：填空（15分）因为老师没给，只说了简单所以不好说（下面的仅供参考）
二：名词解释（15分） 5个 16选5 1、球形度：它是表征球形颗粒的形状与球形颗粒的差异程度， 又称为形状系数。 2、干扰沉降：在流体中，如果流体的分率较高，颗粒之间有显 著的相互作用，容器壁面对颗粒沉降的影响也不 可忽，此种沉降称为干扰沉降。
3、分离因数：将同一颗粒在同一种流体中的离心沉降速度与重 力沉降速度的比称为分离因数。 4、分割颗径：粒级效率正好为50%的颗粒直径,称为分割粒径。 5、深层过滤：是指流体中的固体颗粒被过滤介质内部的空隙拦 截在介质的微孔流道内，固体颗粒不形成滤饼。 6、固体流态化：是指将大量固体颗粒悬浮于流动的流体之中， 并在流体作用下使颗粒作翻滚运动，类似于液 体的沸腾状态。 7、傅里叶定律：内涵为通过等温面的导热速率与温度梯度和传 热面积成正比，即（P136）。 8、热导率：单位时间内单位面积上通过的热量与温度梯度的比 例系数 9、对流传热系数：在对流传热过程中由牛顿冷却定律定义热流 密度q与ΔT成正比。 10、菲克定律：在单位时间内通过垂直于扩散方向的单位截面 积的扩散物质流量与该截面处的浓度梯度成正 比，即。 11、漂流因子：总体流动对传质速率的影响程度，表达式为 P/PBMm。(P212) 12、双膜理论：双模理论基于双模模型，他复杂的的对流传质 过程描述为吸收质以分子扩散形式通过两个串
2010-2011学年第2学期工程力学复习要点 简 答 题 参 考 答 案 1、说明下列式子的意义和区别。 ①21F F =；②21F F ρρ=；③力1F ρ等效于力2F ρ。 【答】： ①21F F =，表示两个量（代数量或者标量）数值大小相等，符号相同； ②21F F ρρ=，表示两个矢量大小相等、方向相同； ③力1F ρ等效于力2F ρ，力有三个要素，所以两个力等效，是指两个力的三要素相同。 2、作用与反作用定律和二力平衡公理都提到等值、反向、共线，试问二者有什么不同 【答】：二者的主要区别是： 二力平衡公理中等值、反向、共线的两个力，作用在同一刚体上，是一个作用对象，两个力构成了一个平衡力系，效果是使刚体保持平衡，对于变形体不一定成立。 作用与反作用定律中等值、反向、共线的两个力，作用在两个有相互作用的物体上，是两个作用对象，此两力不是平衡力系，对刚体、变形体、静止或者作变速运动的物体都适用。 3、力在坐标轴上的投影与力沿相应坐标轴方向的分力有什么区别和联系 【答】：力在坐标轴上的投影是代数量，可为正、负或零，没有作用点或作用线；力沿相应坐标轴的方向的分力是矢量、存在大小、方向和作用点。当坐标轴或力的作用线平移时，力的投影大小和正负不变，但沿对应坐标轴的分力作用点发生改变。 当x 轴与y 轴互相垂直时，力沿坐标轴方向的分力大小等于力在对应坐标轴上投影的绝对值；当x 轴与y 轴互相不垂直时，力沿坐标轴方向的分力大小不等于力在对应坐标轴上投影的绝对值。 4、什么叫二力构件分析二力构件受力时与构件的形状有无关系凡两端用铰链连接的杆都是二力杆吗 【答】：二力构件是指只受两个力作用而保持平衡的构件．．．．．．．．．．．．．．． ，二力构件既可以是杆状，也可以是任意形状的物体。 分析二力构件受力时，与构件的几何形状没有关系（即并不考虑物体的几何形状），只考虑物体：（1）是否只受两个力的作用（一般情况下都是忽略重力的作用）；（2）是否保持平衡状态。符合以上两个条件的任何物体，都是二力构件。在二力构件中，形状为杆的构件称为二力杆，可以是直杆，也可以是曲杆。 两端用铰链连接且中间不受其他外力作用的杆（重力不计），才是二力杆。 5、试叙述力的平移定理和它的逆定理。 【答】：力的平移定理：作用在刚体上的力，可以从原作用点等效地平行移动到刚体内的任一指定点，但必须同时在该力与所指定点所决定的平面内附加一力偶，附加力偶矩等于原力对指定点之矩。示意图如下图所示。 力的平移定理的逆定理．．． ：作用在同一刚体同一平面内的一个力F ρ和一个力偶，可以合成为
第一章测试 1 【判断题】(100分) 本门课程的名称是《环境工程原理》吗？ A. 错 B. 对 第二章测试 1 【单选题】(5分) 将此物理量换算为SI单位：某物质的比定压热容c p=0.24BTU/(lb·℉)=（） A. 1.005kJ/（kg·m） B. 1.005kJ/（kg·℃） C. 1.005kg/（kJ·℃） D. 5.965kJ/（kg·℃） 2
【单选题】(5分) 将此物理量换算为SI单位：质量1.5kgf·s2=（） A. 14.7kg B. 24.5kg·m C. 14.7kg·m D. 24.5kg 3 【单选题】(5分) 将此物理量换算为SI单位：表面张力70dyn/cm=（） A. 1.58N/m B. 1.58N·m C. 0.074N·m D. 0.074N/m 4 【单选题】(5分)
某室内空气中O3的浓度是0.08×10-6（体积分数），在1.013×105Pa、25℃下，用ug/m 3表示该浓度为（）ug/m3。 A. 89.45 B. 195.6 C. 157.05 D. 23.65 5 【单选题】(5分) 某一段河流上游流量为36000m3/d，河水中污染物的浓度为3.0mg/L。有一支流流量为1 0000m3/d，其中污染物浓度为30mg/L。假设完全混合。求每天有（）kg污染物质通过下游某一监测点。 A. 258.7 B. 599.65 C. 408.02 D. 8.87
6 【单选题】(5分) 某河流的流量为3.0m3/s，有一条流量为0.05m3/s的小溪汇入该河流。为研究河水与小溪水的混合状况，在溪水中加入示踪剂。假设仪器检测示踪剂的浓度下限为1.0mg/L。为了使河水和溪水完全混合后的示踪剂可以检出，溪水中示踪剂的最低浓度是()mg/L,需加入示踪剂的质量流量是()g/s。假设原河水和小溪中不含示踪剂。 A. 60；3 B. 61；10.9 C. 61；3.05 D. 0.1525；0.0076 7 【单选题】(5分) 有一个总功率为1000MW的核反应堆，其中2/3的能量被冷却水带走，不考虑其他能量损失。冷却水来自于当地的一条河流，河水的流量为100m3/s，水温为20℃。如果水温只允许上升10℃，冷却水需要（）m3/s的流量。 A. 5.26 B. 15.94 C. 159.5 D. 25.26
环境工程原理知识点 总结
第II篇思考题 第一章绪论 1.“环境工程学”的主要研究对象是什么？ 2. 去除水中的溶解性有机污染物有哪些可能的方法？它们的技术原理是什么？ 3. 简述土壤污染治理的技术体系。 4. 简述废物资源化的技术体系。 5. 阐述环境净化与污染控制技术原理体系。 6. 一般情况下，污染物处理工程的核心任务是：利用隔离、分离和（或）转化技术原理，通过工程手段 （利用各类装置），实现污染物的高效、快速去除。试根据环境净化与污染防治技术的基本原理，阐述实现污染物高效、快速去除的基本技术路线。 第二章质量衡算与能量衡算 第一节常用物理量 1．什么是换算因数？英尺和米的换算因素是多少？ 2．什么是量纲和无量纲准数？单位和量纲的区别是什么？ 3．质量分数和质量比的区别和关系如何？试举出质量比的应用实例。 4．大气污染控制工程中经常用体积分数表示污染物的浓度，试说明该单位的优点，并阐述与质量浓度的关系。 5．平均速度的涵义是什么？用管道输送水和空气时，较为经济的流速范围为多少？ 第二节质量衡算 1.进行质量衡算的三个要素是什么？ 2.简述稳态系统和非稳态系统的特征。 3.质量衡算的基本关系是什么？ 4.以全部组分为对象进行质量衡算时，衡算方程具有什么特征？ 5.对存在一级反应过程的系统进行质量衡算时，物质的转化速率如何表示？ 第三节能量衡算 1．物质的总能量由哪几部分组成？系统内部能量的变化与环境的关系如何？ 2．什么是封闭系统和开放系统？
3．简述热量衡算方程的涵义。 4．对于不对外做功的封闭系统，其内部能量的变化如何表现？ 5．对于不对外做功的开放系统，系统能量能量变化率可如何表示？ 第三章流体流动 第一节管流系统的衡算方程 1．用圆管道输送水，流量增加1倍，若流速不变或管径不变，则管径或流速如何变化？ 2．当布水孔板的开孔率为30％时，流过布水孔的流速增加多少？ 3．拓展的伯努利方程表明管路中各种机械能变化和外界能量之间的关系，试简述这种关系，并说明该方程的适用条件。 4．在管流系统中，机械能的损耗转变为什么形式的能量？其宏观的表现形式是什么？ 5．对于实际流体，流动过程中若无外功加入，则流体将向哪个方向流动？ 6．如何确定流体输送管路系统所需要的输送机械的功率？ 第二节流体流动的内摩擦力 1.简述层流和湍流的流态特征。 2.什么是“内摩擦力”？简述不同流态流体中“内摩擦力”的产生机理。 3.流体流动时产生阻力的根本原因是什么？ 4．什么情况下可用牛顿黏性定律计算剪切应力？牛顿型流体有哪些？ 5．简述温度和压力对液体和气体黏度的影响。 第三节边界层理论 1. 什么是流动边界层？边界层理论的要点是什么？ 2．简述湍流边界层内的流态，以及流速分布和阻力特征。 3．边界层厚度是如何定义的？简述影响平壁边界层厚度的因素，并比较下列几组介质沿平壁面流动时，哪个边界层厚度较大： （1）污水和污泥； （2）水和油； （3）流速大和流速小的同种流体。 4. 为什么管道进口段附近的摩擦系数最大？
第七章 过滤分类：1、按过滤机理分：表面过滤和深层过滤；2、按促使流体流动的推动力分：重力过滤、真空过滤、压力差过滤、离心过滤。 表面过滤（滤饼过滤）：常发生在过滤流体中颗粒物浓度较高或过滤速度较慢、滤饼层易形成的情况下 深层过滤：常发生在滤料内部、固体颗粒物浓度稀的情况下。它是利用过滤介质间的间隙进行过滤的过程。 过滤比阻是单位厚度过滤介质或滤饼层的阻力 目数：泰勒标准筛系列的各个筛以筛网上每英寸长度的孔数为其筛号，也称目数。 过滤水头损失曲线偏离理想曲线的原因在滤料表面有悬浮物沉积，造成表面的堵塞 可压缩滤饼：S=0.2~0.8 不可压缩滤饼：S=0 第八章 1.吸收：吸收是根据混合气体各组分在同一种液体溶剂中的物理溶解度（或化学反应活性） 的不同，而将气体混合物分离的操作过程。 2.吸收的类型：按溶质和吸收剂之间发生的作用分：物理吸收和化学吸收；按混合气体中 被吸收组分的数目分：单组分吸收和多组分吸收；按在吸收过程中温度是否变化分：等温吸收和非等温吸收。在这些吸收过程中，单组分的等温物理吸收过程是最简单的吸收过程，也是其他吸收过程的基础。 3.溶质在气、液两相间的平衡关系就决定了溶质在相间传质过程的方向、极限以及传质推 动力的大小，是研究吸收传质过程的基础。 4.气-液平衡：在一定的条件（温度、压力等）下，气相溶质与液相吸收剂接触，溶质不 断地溶解在吸收剂中，同时溶解在吸收剂中的溶质也在向气相挥发。随着气相中溶质分压的不断减小，吸收剂中溶质浓度的不断增加，气相溶质向吸收剂的溶解速率与溶质从吸收剂向气相的挥发速率趋于相等，即气相中溶质的分压和液相中溶质的浓度都不再变化，保持恒定。此时的状态为气、液两相达到动态平衡状态。 5.亨利定律：在稀溶液条件下，温度一定，总压不大时，气体溶质的平衡分压和溶解度成 正比，其相平衡曲线是一条通过原点的直线，这一关系称为亨利定律。 6.亨利定律三种形式和三者的关系：1）PA*=EXa，PA*——溶质A在气相中的平衡分压， Pa；XA——溶质A在液相中的摩尔分数；E——亨利系数，Pa。2）PA*=CA/H,H——溶解度系数，kmol/(m3.Pa).3)yA*=mxA,yA——与溶质平衡的气相中的溶质的摩尔分数，m——相平衡常数，无量纲。三者系数的关系：E=mp E=c0/H,c0——液相总物质的量的浓度，kmol/m3 (P270可能有补充) 7.吸收过程的机理：吸收过程是一种典型的溶质由气相向液相的两相传递过程，这个过程 可以分解为以下3个基本步骤：1、溶质由气相主体传递至气、液两相界面的气相一侧，即气相内的传递；2、溶质在两相界面由气相溶解于液相，即相际传递；3、溶质由相界面的液相一侧传递至液相主体，即液相内的传递。 8.双膜理论：1、相互接触的气、液两相流体间存在着稳定的相界面，界面两侧分别有一 层虚拟的停滞气膜和停滞液膜。溶质分子以稳态的分子扩散连续通过这两层膜。2、在相界面处，气、液两相在瞬间即可达到平衡，界面上没有传质阻力，溶质在界面上两相的组成存在平衡关系。3、在膜层以外，气、液两相流体都充分湍动，不存在浓度梯度，组成均一，没有传质阻力；溶质在每一相中的传质阻力都集中在虚拟的停滞膜内。（示意图在P274的图8.2.2）
第II篇思考题 第一章绪论 1.“环境工程学”的主要研究对象是什么？ 2. 去除水中的溶解性有机污染物有哪些可能的方法？它们的技术原理是什么？ 3. 简述土壤污染治理的技术体系。 4. 简述废物资源化的技术体系。 5. 阐述环境净化与污染控制技术原理体系。 6. 一般情况下，污染物处理工程的核心任务是：利用隔离、分离和（或）转化技术原理，通过工程手段（利 用各类装置），实现污染物的高效、快速去除。试根据环境净化与污染防治技术的基本原理，阐述实现污染物高效、快速去除的基本技术路线。 第二章质量衡算与能量衡算 第一节常用物理量 1．什么是换算因数？英尺和米的换算因素是多少？ 2．什么是量纲和无量纲准数？单位和量纲的区别是什么？ 3．质量分数和质量比的区别和关系如何？试举出质量比的应用实例。 4．大气污染控制工程中经常用体积分数表示污染物的浓度，试说明该单位的优点，并阐述与质量浓度的关系。 5．平均速度的涵义是什么？用管道输送水和空气时，较为经济的流速范围为多少？ 第二节质量衡算 1.进行质量衡算的三个要素是什么？ 2.简述稳态系统和非稳态系统的特征。 3.质量衡算的基本关系是什么？ 4.以全部组分为对象进行质量衡算时，衡算方程具有什么特征？ 5.对存在一级反应过程的系统进行质量衡算时，物质的转化速率如何表示？ 第三节能量衡算 1．物质的总能量由哪几部分组成？系统内部能量的变化与环境的关系如何？ 2．什么是封闭系统和开放系统？
3．简述热量衡算方程的涵义。 4．对于不对外做功的封闭系统，其内部能量的变化如何表现？ 5．对于不对外做功的开放系统，系统能量能量变化率可如何表示？ 第三章流体流动 第一节管流系统的衡算方程 1．用圆管道输送水，流量增加1倍，若流速不变或管径不变，则管径或流速如何变化？ 2．当布水孔板的开孔率为30％时，流过布水孔的流速增加多少？ 3．拓展的伯努利方程表明管路中各种机械能变化和外界能量之间的关系，试简述这种关系，并说明该方程的适用条件。 4．在管流系统中，机械能的损耗转变为什么形式的能量？其宏观的表现形式是什么？ 5．对于实际流体，流动过程中若无外功加入，则流体将向哪个方向流动？ 6．如何确定流体输送管路系统所需要的输送机械的功率？ 第二节流体流动的内摩擦力 1.简述层流和湍流的流态特征。 2.什么是“内摩擦力”？简述不同流态流体中“内摩擦力”的产生机理。 3.流体流动时产生阻力的根本原因是什么？ 4．什么情况下可用牛顿黏性定律计算剪切应力？牛顿型流体有哪些？ 5．简述温度和压力对液体和气体黏度的影响。 第三节边界层理论 1. 什么是流动边界层？边界层理论的要点是什么？ 2．简述湍流边界层内的流态，以及流速分布和阻力特征。 3．边界层厚度是如何定义的？简述影响平壁边界层厚度的因素，并比较下列几组介质沿平壁面流动时，哪个边界层厚度较大： （1）污水和污泥； （2）水和油； （3）流速大和流速小的同种流体。 4. 为什么管道进口段附近的摩擦系数最大？
作出图中AB杆的受力图。 A处固定铰支座 B处可动铰支座 作出图中AB、AC杆及整体的受力图。 B、C光滑面约束 A处铰链约束 DE柔性约束 作图示物系中各物体及整体的受力图。 AB杆：二力杆 E处固定端 C处铰链约束
（1）运动效应：力使物体的机械运动状态发生变化的效应。 （2）变形效应：力使物体的形状发生和尺寸改变的效应。 3、力的三要素：力的大小、方向、作用点。 4、力的表示方法： （1）力是矢量，在图示力时，常用一带箭头的线段来表示力；（注意表明力的方向和力的作用点！） （2）在书写力时，力矢量用加黑的字母或大写字母上打一横线表示，如F、G、F1等等。 5、约束的概念：对物体的运动起限制作用的装置。 6、约束力（约束反力）：约束作用于被约束物体上的力。 约束力的方向总是与约束所能限制的运动方向相反。 约束力的作用点，在约束与被约束物体的接处 7、主动力：使物体产生运动或运动趋势的力。作用于被约束物体上的除约束力以外的其它力。 8、柔性约束：如绳索、链条、胶带等。 (1)约束的特点：只能限制物体原柔索伸长方向的运动。 (2)约束反力的特点：约束反力沿柔索的中心线作用，离开被约束物体。（） 9、光滑接触面：物体放置在光滑的地面或搁置在光滑的槽体内。 （1）约束的特点：两物体的接触表面上的摩擦力忽略不计，视为光滑接触面约束。被约束的物体可以沿接触面滑动，但不能沿接触面的公法线方向压入接触面。 （2）约束反力的特点：光滑接触面的约束反力沿接触面的公法线，通过接触点，指向被约束物体。（） 10、铰链约束：两个带有圆孔的物体，用光滑的圆柱型销钉相连接。 约束反力的特点:是方向未定的一个力；一般用一对正交的力来表示，指向假定。（）11、固定铰支座 （1）约束的构造特点：把中间铰约束中的某一个构件换成支座，并与基础固定在一起，则构成了固定铰支座约束。
第一章绪论 1.“环境工程学”的主要研究对象是什么？ 2.去除水中的溶解性有机污染物有哪些可能的方法？它们的技术原理是什么？ 3.简述土壤污染治理的技术体系。 4.简述废物资源化的技术体系。 5.阐述环境净化与污染控制技术原理体系。 6.一般情况下，污染物处理工程的核心任务是：利用隔离、分离和（或）转化技术原理，通过工程手段（利用各类装置），实现污染物的高效、 快速去除。试根据环境净化与污染防治技术的基本原理，阐述实现污染物高效、快速去除的基本技术路线。 第二章质量衡算与能量衡算 第一节常用物理量 1.什么是换算因数？英尺和米的换算因素是多少？ 2.什么是量纲和无量纲准数？单位和量纲的区别是什么？ 3.质量分数和质量比的区别和关系如何？试举出质量比的应用实例。 4.大气污染控制工程中经常用体积分数表示污染物的浓度，试说明该单位的优点，并阐述与质量浓度的关系。 5.平均速度的涵义是什么？用管道输送水和空气时，较为经济的流速范围为多少？ 第二节质量衡算 1.进行质量衡算的三个要素是什么？ 2.简述稳态系统和非稳态系统的特征。 3.质量衡算的基本关系是什么？ 4.以全部组分为对象进行质量衡算时，衡算方程具有什么特征？ 5.对存在一级反应过程的系统进行质量衡算时，物质的转化速率如何表示？ 第三节能量衡算 1.物质的总能量由哪几部分组成？系统内部能量的变化与环境的关系如何？ 2.什么是封闭系统和开放系统？ 3.简述热量衡算方程的涵义。
4.对于不对外做功的封闭系统，其内部能量的变化如何表现？ 5.对于不对外做功的开放系统，系统能量能量变化率可如何表示？ 第四章热量传递 第一节热量传递的方式 1.什么是热传导？ 2.什么是对流传热？分别举出一个强制对流传热和自然对流传热的实例。 3.简述辐射传热的过程及其特点 4.试分析在居室内人体所发生的传热过程，设室内空气处于流动状态。 5.若冬季和夏季的室温均为18℃，人对冷暖的感觉是否相同？在哪种情况下觉得更暖和？为什么？ 第二节热传导 1.简述傅立叶定律的意义和适用条件。 2．分析导温系数和导热系数的涵义及影响因素。 3．为什么多孔材料具有保温性能？保温材料为什么需要防潮？ 4.当平壁面的导热系数随温度变化时，若分别按变量和平均导热系数计算，导热热通量和平壁内的温度分布有何差异。 5.若采用两种导热系数不同的材料为管道保温，试分析应如何布置效果最好。 第三节对流传热 1.简述影响对流传热的因素。 2.简述对流传热的机理、传热阻力的分布及强化传热的措施。 3.为什么流体层流流动时其传热过程较静止时增强？ 4.传热边界层的范围如何确定？试分析传热边界层与流动边界层的关系。 5.试分析影响对流传热系数的因素。 6．分析圆直管内湍流流动的对流传热系数与流量和管径的关系，若要提高对流传热系数，采取哪种措施最有效？ 7．流体由直管流入短管和弯管，其对流传热系数将如何变化？为什么？ 8．什么情况下保温层?度增加反而会使热损失加大？保温层的临界直径由什么决定？ 9．间壁传热热阻包括哪几部分？若冷热流体分别为气体和液体，要强化换热过程，需在哪一侧采取措施？
环境工程原理思考题 第一章绪论 1.“环境工程学”的主要研究对象是什么？ 2. 去除水中的溶解性有机污染物有哪些可能的方法？它们的技术原理是什么？ 3. 简述土壤污染治理的技术体系。 4. 简述废物资源化的技术体系。 5. 阐述环境净化与污染控制技术原理体系。 6. 一般情况下，污染物处理工程的核心任务是：利用隔离、分离和（或）转化 技术原理，通过工程手段（利用各类装置），实现污染物的高效、快速去除。 试根据环境净化与污染防治技术的基本原理，阐述实现污染物高效、快速去除的基本技术路线。 第二章质量衡算与能量衡算 第一节常用物理量 1．什么是换算因数？英尺和米的换算因素是多少？ 2．什么是量纲和无量纲准数？单位和量纲的区别是什么？ 3．质量分数和质量比的区别和关系如何？试举出质量比的应用实例。 4．大气污染控制工程中经常用体积分数表示污染物的浓度，试说明该单位的优点，并阐述与质量浓度的关系。 5．平均速度的涵义是什么？用管道输送水和空气时，较为经济的流速范围为多少？ 第二节质量衡算 1.进行质量衡算的三个要素是什么？ 2.简述稳态系统和非稳态系统的特征。 3.质量衡算的基本关系是什么？
4.以全部组分为对象进行质量衡算时，衡算方程具有什么特征？ 5.对存在一级反应过程的系统进行质量衡算时，物质的转化速率如何表示？ 第三节能量衡算 1．物质的总能量由哪几部分组成？系统内部能量的变化与环境的关系如何？2．什么是封闭系统和开放系统？ 3．简述热量衡算方程的涵义。 4．对于不对外做功的封闭系统，其内部能量的变化如何表现？ 5．对于不对外做功的开放系统，系统能量能量变化率可如何表示？ 第三章流体流动 第一节管流系统的衡算方程 1．用圆管道输送水，流量增加1倍，若流速不变或管径不变，则管径或流速如何变化？ 2．当布水孔板的开孔率为30％时，流过布水孔的流速增加多少？ 3．拓展的伯努利方程表明管路中各种机械能变化和外界能量之间的关系，试简述这种关系，并说明该方程的适用条件。 4．在管流系统中，机械能的损耗转变为什么形式的能量？其宏观的表现形式是什么？ 5．对于实际流体，流动过程中若无外功加入，则流体将向哪个方向流动？6．如何确定流体输送管路系统所需要的输送机械的功率？ 第二节流体流动的内摩擦力 1.简述层流和湍流的流态特征。 2.什么是“内摩擦力”？简述不同流态流体中“内摩擦力”的产生机理。 3.流体流动时产生阻力的根本原因是什么？ 4．什么情况下可用牛顿黏性定律计算剪切应力？牛顿型流体有哪些？ 5．简述温度和压力对液体和气体黏度的影响。
一、填空题 1．力是物体间相互的相互机械作用，这种作用能使物体的运动状态和形状发生改变。 2．力的基本计量单位是牛顿（N ）或千牛顿（）。 3．力对物体的作用效果取决于力的大小、方向和作用点（作用线）三要素。 4．若力F r 对某刚体的作用效果与一个力系对该刚体的作用效果相同，则称F r 为该力系的合力，力系中的每个力都是F r 的分力。 5．平衡力系是合力（主矢和主矩）为零的力系，物体在平衡力系作用下，总是保持静止或作匀速直线运动。 6．力是既有大小，又有方向的矢量，常用带有箭头的线段画出。 7．刚体是理想化的力学模型，指受力后大小和形状始终保持不变的物体。 8．若刚体受二力作用而平衡，此二力必然大小相等、方向相反、作用线重合。 9．作用力和反作用力是两物体间的相互作用，它们必然大小相等、方向相反、作用线重合，分别作用在两个不同的物体上。 10．约束力的方向总是与该约束所能限制运动的方向相反。 11．受力物体上的外力一般可分为主动力和约束力两大类。 12．柔性约束限制物体绳索伸长方向的运动，而背离被约束物体，恒为拉力。 13．光滑接触面对物体的约束力，通过接触点，沿接触面公法线方向，指向被约束 的物体，恒为压力。 14．活动铰链支座的约束力垂直于支座支承面，且通过铰链中心，其指向待定。 15．将单独表示物体简单轮廓并在其上画有全部外力的图形称为物体的受力图。在受力图上只画受力，不画施力；在画多个物体组成的系统受力图时，只画外力，不画内力。 16．合力在某坐标轴上的投影，等于其各分力在 同一轴 上投影的 代数 和，这就是合力投影定理。若有一平面汇交力系已求得x F ∑和y F ∑，则合力大小R F 。 17．画力多边形时，各分力矢量 首尾 相接，而合力矢量是从第一个分力矢量的 起点 指向最后一个分力矢量的 终点 。 18．如果平面汇交力系的合力为零，则物体在该力系作用下一定处于 平衡 状态。 19．平面汇交力系平衡时，力系中所有各力在两垂直坐标轴上投影的代数和分别等于零。 20．平面力系包括平面汇交力系、平面平行力系、平面任意力系和平面力偶系等类型。 21．力矩是力使物体绕定点转动效应的度量，它等于力的大小与力臂的乘积，其常用单位为N m ?或kN m ?。 22．力矩使物体绕定点转动的效果取决于力的大小和力臂长度两个方面。 23．力矩等于零的条件是力的大小为零或者力臂为零（即力的作用线通过矩心）。 24．力偶不能合成为一个力，力偶向任何坐标轴投影的结果均为零。 25．力偶对其作用内任一点的矩恒等于力偶矩与矩心位置无关。 26．同平面内几个力偶可以合成为一个合力偶，合力偶矩等于各分力偶矩的代数和。 27．力偶是由大小相等、方向相反、作用线不重合的两个平行力组成的特殊力系，它只对物体产生 转动 效果，不产生 移动 效果。 28．力偶没有 合力，也不能用一个力来平衡，力偶矩是转动效应的唯一度量； 29．力偶对物体的作用效应取决于力偶矩的大小、力偶的转向和作用面三个要素。 30．平面任意力系向作用面内任一点简化的结果是一个力和一个力偶。这个力称为原力系的主矢，它作用在简化中心，且等于原力系中各力的矢量和；这个力偶称为原力系对简化中心的主矩，它等于原力系中各力对简化中心的力矩的代数和。 31．平面任意力系的平衡条件是：力系的主矢和力系对任何一点的主矩分别等于零；应用平面任意力系的平衡方程，选择一个研究对象最多可以求解三个未知量。
工程力学知识点总结 第0章 1.力学：研究物体宏观机械运动的学科。机械运动：运动效应，变形效应。 2.工程力学任务：A.分析结构的受力状态。B.研究构件的失效或破坏规律。C.分研究物体运动的几何规律D.研究力与运动的关系。 3.失效：构件在外力作用下丧失正常功能的现象称为失效。三种失效模式：强度失效、刚度失效、稳定性失效。 第1章 1.静力学：研究作用于物体上的力及其平衡的一般规律。 2.力系：是指作用于物体上的一组力。 分类：共线力系，汇交力系，平行力系，任意力系。 等效力系：如果作用在物体上的两个力系作用效果相同，则互为等效力系。 3.投影：在直角坐标系中：投影的绝对值 ＝ 分力的大小；分力的方向与坐标轴一致时投影 为正；反之，为负。 4.分力的方位角：力与x 轴所夹的锐角α： 方向：由 Fx 、Fy 符号定。 5.刚体：是指在力的作用下，其内部任意两点之间的距离始终保持不变。（刚体是理想化模型，实际不存在） 6.力矩：度量力使物体在平面内绕一点转动的效果。 方向： 力使物体绕矩心作逆时针转动时，力矩为正；反之，为负 力矩等于0的两种情况： (1) 力等于零。(2) 力作用线过矩心。 力沿作用线移动时，力矩不会发生改变。力可以对任意点取矩。 7.力偶：由大小相等、方向相反且不共线的两个平行力组成的力系，称为力偶。（例：不能单手握方向盘，不能单手攻丝） 特点： 1.力偶不能合成为一个合力，也不能用一个力来平衡，力偶只能有力偶来平衡。 2.力偶中两个力在任一坐标轴上的投影的代数和恒为零。 3.力偶对其作用面内任一点的矩恒等于力偶矩。即：力偶对物体转动效应与矩心无关。 三要素：大小，转向，作用面。 力偶的等效：同平面内的两个力偶，如果力偶矩相等，则两力偶彼此等效。 推论1：力偶可以在作用面内任意转动和移动，而不影响它对刚体的作用。（只能在作用面内而不能脱离。） 推论2：只要保持力偶矩的大小和转向不变的条件下，可以同时改变力偶中力 和力偶臂的大小，而不改变对刚体的作用。 8.静力学四大公理 A.力的平行四边形规则（矢量合成法则）：适用范围：物体。 B.二力平衡公理：适用范围：刚体 （对刚体充分必要，对变形体不充分。） 注：二力构件受力方向：沿两受力点连线。 C.加减平衡力系公理：适用范围：刚体 D.作用和反作用公理：适用范围：物体 特点：同时存在，大小相等，方向相反。 注：作用力与反作用力分别作用在两个物体上，因此，不能相互平衡。（即：作用力反作用力不是平衡力） ()O M F Fd =±
《工程力学（一）》串讲讲义 （主讲：王建省工程力学教授，Copyright 2010-2012 Prof. Wang Jianxing） 课程介绍 一、课程的设置、性质及特点 《工程力学（一）》课程，是全国高等教育自学考试机械等专业必考的一门专业课，要求掌握各种基本概念、基本理论、基本方法，包括主要的各种公式。在考试中出现的考题不难，但基本概念涉及比较广泛，学员在学习的过程中要熟练掌握各章的基本概念、公式、例题。 本课程的性质及特点： 1．一门专业基础课，且部分专科、本科专业都共同学习本课程； 2．工程力学（一）课程依据《理论力学》、《材料力学》基本内容而编写，全面介绍静力学、运动学、动力学以及材料力学。按重要性以及出题分值分布，这几部分的重要性排序依次是：材料力学、静力学、运动学、动力学。 二、教材的选用 工程力学（一）课程所选用教材是全国高等教育自学考试指定教材（机械类专业），该书由蔡怀崇、张克猛主编，机械工业出版社出版（2008年版）。 三、章节体系 依据《理论力学》、《材料力学》基本体系进行，依次是 第1篇理论力学 第1章静力学的基本概念和公理受力图 第2章平面汇交力系 第3章力矩平面力偶系 第4章平面任意力系 第5章空间力系重心 第6章点的运动 第7章刚体基本运动 第8章质点动力学基础 第9章刚体动力学基础 第10章动能定理 第2篇材料力学 第11章材料力学的基本概念 第12章轴向拉伸与压缩 第13章剪切 第14章扭转 第15章弯曲内力 第16章弯曲应力 第17章弯曲变形 第18章组合变形 第19章压杆的稳定性 第20章动载荷 第21章交变应力
考情分析 一、历年真题的分布情况 结论：在全面学习教材的基础上，掌握重点章节内容，基本概念和基本计算，根据各个章节的分数总值， 请自行给出排序结果。 二、真题结构分析 全国2010年1月自学考试工程力学(一)试题 课程代码：02159 一、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。
物理吸收：如果气体溶质与吸收剂不发生明显反应，而是由于在吸收剂种的溶解度大而被吸收，成为物理吸收。 化学吸收：如果溶质与吸收剂（或其中的活性成分）发生化学反应被吸收。 吸附平衡：在一定条件下，当流体（气体或液体）和吸附剂接触，流体中的吸附质将被吸附剂所吸附。当吸附速率和解吸速率相等时，气固相中的吸附质浓度不再改变时。 反应操作：利用化学或生物反应进行工业生产或污染物处理时，需要通过反应条件等的控制，使反应向有利的方向进行。为达到这种目的而采取的一系列工程措施通称为反应操作。导温系数：是物质的物理性质，它反映了温度变化在物体中的传播能力。 导热系数：是导热物质在单位面积、单位温度梯度下的导热速率、表明物质导热性的强弱，即导热能力的大小。 绝对黑体：表示落在物体表面上的辐射能力能全部被物理吸收，这种物体称为绝对黑体。黑体具有最大的吸收能力，也具有最大的辐射能力。 绝对白体：表示落在物体表面上的辐射能全部被反射出去，若入射角等于反射角，侧物体称为镜体，若反射情况为漫反射，该物体称为绝对白体。 化学平衡：化学平衡是指在宏观条件一定的可逆反应中，化学反应正逆反应速度相等，反应物和生成物各组分浓度不在改变的状态。 1、环境学科的任务：环境学科是研究人类活动与环境质量关系的科学，其主要任务是研究人类与环境的对立统一关系，认识两者之间的作用与反作用，掌握其发展规律，从而保护环境并使其向有利于人类的方向演变。 2、环境工程学的任务：利用环境学科与工程学的方法，研究环境污染控制理论、技术、措施和政策，以改善环境质量，保证人类的身体健康、舒适的生存和社会的可持续发展。 3、环境工程学的研究对象：水质净化与水污染控制技术、大气（包括室内空气）污染控制技术、固体废弃物处理处置与管理和资源化技术、物理性污染（热污染、辐射污染、噪声、振动）防治技术、自然资源的合理利用与保护、环境监测与环境质量评价等传统的内容，还包括生态修复与构建理论与技术、清洁生产理论与技术以及环境规划、管理与环境系统工程等。 4、污染物处理工程的核心：利用隔离、分离、转化等技术原理，通过工程手段，实现污染物的高效、快速去除。 5、环境工程学主要研究对象有：水质净化和水污染的防治和处理、大气质量净化和大气污染的防治和处理、固体废弃物污染的防治和资源利用、物理性污染的防治和处理、对自然资源的合理利用和保护、环境监测、环境质量的检测与评价。 6、阐述实现污染物高效、快速去除的基本技术路线：首先对隔离、分选、转化的方式进行优选组合，再对装置进行优化设计和对操作方式和操作条件进行优化，最后对介质的混合状态、流体流态进行优化和对物质能量的迁移和反应速率进行强化，从而达到污染物高效去除的目的。 7、当系统中流速、压力、密度等物理量只是位置的函数，不随时间变化，称为稳态系统；当上述物理量不仅随位置变化，而且随时间变化，称为非稳态系统。 8、用来描述物体或系统物理状态的可测量性质称为它的量纲。量纲与单位的区别：量纲是可测量的性质；单位是测量的标准，用这些标准和确定的数值可以定量地描述量纲。
工程力学知识点 静力学分析 1、静力学公理 a，二力平衡公理：作用在刚体上的两个力使刚体处于平衡的充分必要条件是这两个力等值、反向、共线。（适用于刚体） b，加减平衡力系公理：在任意力系中加上或减去一个平衡力系，并不改变原力系对刚体的效应。（适用于刚体） c，平行四边形法则：使作用在物体上同一点的两个力可以合为一个合力，此合力也作用于该点，合理的大小和方向是以两个力为邻边所构成的平行四边形的对角线来表示。（适用于任何物体） d，作用与反作用力定律：两物体间的相互作用力，即作用力和反作用力，总是大小相等、指向相反，并沿同一直线分别作用在这两个物体上。（适用于任何物体） e，二力平衡与作用力反作用力都是二力相等，反向，共线，二者的区别在于两个力是否作用在同一个物体上。 2、汇交力系 a，平面汇交力系：力的作用线共面且汇交与一点的平面力系。 b，平面汇交力系的平衡：若平面汇交力系的力多边形自行封闭，则该平面汇交力系是平衡力系。 c，空间汇交力系：力的作用线汇交于一点的空间力系。 d，空间汇交力系的平衡：空间汇交力系的合力为零，则该空间力系平衡。
3、力系的简化结果 a，平面汇交力系向汇交点外一点简化，其结果可能是①一个力②一个力和一个力偶。但绝不可能是一个力偶。 b，平面力偶系向作用面内任一点简化，其结果可能是①一个力偶②合力偶为零的平衡力系 c，平面任意力系向作用面内任一点简化，其结果可能是①一个力②一个力偶③一个力和一个力偶④处于平衡。 d，平面平行力系向作用面内任一点简化，其结果可能是①一个力②一个力偶③一个力和一个力偶④处于平衡。 e，平面任意力系平衡的充要条件是①力系的主矢为零②力系对于任意一点的主矩为零。 4、力偶的性质 a，由于力偶只能产生转动效应，不产生移动效应，因此力偶不能与一个力等效，即力偶无合力，也就是说不能与一个力平衡。 b，作用于刚体上的力可以平移到任意一点，而不改变它对刚体的作用效应，但平移后必须附加一个力偶，附加力偶的力偶矩等于原力对于新作用点之矩，这就是力向一点平移定理。 c，在平面力系中，力矩是一代数量，在空间力系中，力对点之矩是一矢量。力偶对其作用面内任意点的力矩恒等于此力偶矩，而与矩心的位置无关。 5、平面一般力系。 a，主矢：主矢等于原力系中各力的矢量和，一般情况下，主矢并不与原力系等效，不是原力系的合力。它与简化中心位置无关。 b，主矩：主矩是力系向简化中心平移时得到的附加力偶系的合力偶的矩，它也不与原力系等效。主矩与简化中心的位置有关。 c，全反力：支撑面的法向反力及静滑动摩擦力的合力 d，摩擦角：在临界状态下，全反力达到极限值，此时全反力与支撑面的接触点的法线的夹角。f=tan e，自锁现象：如果作用于物体的全部主动力的合力的作用线在摩擦角内，则无论这个力有多大，物体必然保持静止，这一现象称为自锁现象。 6、a，一力F在某坐标轴上的投影是代数量，一力F沿某坐标轴上的分力是矢量。 b，力矩矢量是一个定位矢量，力偶矩矢是自由矢量。 c，平面任意力系二矩式方程的限制条件是二矩心连线不能与投影轴相垂直；平面任意力系三矩式方程的限制条件是三矩心连线不能在同一条直线上。 d，由n个构件组成的平面系统，因为每个构件都具有3个自由度，所以独立的平衡方程总数不能超过3n个。 e，静力学主要研究如下三个问题：①物体的受力分析②力系的简化③物体在力系作用下处于平衡的条件。 f，1 Gpa = 103 Mpa = 109 pa = 109 N/m2 7、铰支座受力图 固定铰支座活动铰支座
59. 一球形石英颗粒, 在空气中按斯托克斯定律沉降, 若空气温度由20℃升至50℃, 则其沉降速度将___________ 。 60. 降尘室的生产能力只与降尘室的__________和__________有关, 而与__________无关。 61.03007过滤介质阻力忽略不计, 滤饼不可压缩, 则恒速过滤过程中滤液体积 由Ｖ 1 增多至Ｖ 2 ＝２Ｖ 1 时则操作压差由ΔＰ 1 增大至ΔＰ 2 ＝＿＿＿＿＿＿＿。 62. 0308已知ｑ为单位过滤面积所得滤液体积Ｖ／Ｓ, ｑ e 为Ｖ e ／Ｓ, Ｖ e 为过 滤介质的当量滤液体积( 滤液体积为Ｖ e 时所形成的滤饼层的阻力等于过滤介 质的阻力) , 在恒压过滤时, 测得Δτ／Δｑ＝3740ｑ＋200 则过滤常数Ｋ＝ ＿＿＿＿＿＿＿, ｑ e ＝＿＿＿＿＿＿＿。 63.03013 一个过滤操作周期中, ”过滤时间越长生产能力越大”的看法是＿＿＿＿＿, ”过滤时间越短, 生产能力越大”的看法是＿＿＿＿＿。过滤时间有一个＿＿＿＿＿值, 此时过滤机生产能力为＿＿＿＿＿＿。 64.03014 过滤机操作循环中, 如辅助时间τ D 越长则最宜的过滤时间将＿＿＿＿＿＿。 65. 03015 对不可压缩性滤饼ｄＶ／ｄτ正比于ΔＰ的＿＿＿＿方, 对可压缩滤饼ｄＶ／ｄτ正比于ΔＰ的＿＿＿＿方。１; １－Ｓ 66.03016 对恒压过滤, 介质阻力能够忽略时, 过滤量增大一倍, 则过滤速率为原来的＿＿＿＿＿＿＿＿。 67. 03017对恒压过滤, 当过滤面积Ｓ增大一倍时, 如滤饼不可压缩, 则过滤速率增大为原来的＿＿＿＿倍, 如滤饼可压缩, 过滤速率增大为原来的＿＿＿＿倍。 69.03025按φ s ＝Ａ p ／Ａ定义的球形度( 此处下标ｐ代表球形粒子) , 最大值 为＿＿＿φ s 越小则颗粒形状与球形相差越＿＿＿。
第一章：绪论 1. 水的化学处理法： 中和法（酸碱反应）、化学沉淀法（沉淀反应、固液分离）、氧化法（氧化反应）、还原法（还原反应）、电解法（电解反应）、超临界分解法（热分解、氧化还原反应、游离基反应等）、气提法，吹脱法，萃取（污染物在不同相之间的分配）、吸附法（界面吸附）、离子交换法（离子交换）、电渗析法（离子迁移）、混凝法（电中和、吸附架桥作用）2. 废物资源化技术： 焚烧（燃烧反应）、堆肥，沼气发酵（生物降解）、离子交换（离子交换）、溶剂萃取（萃取）、电解（电化学反应）、沉淀（沉淀）、蒸发浓缩（挥发）、湿式氧化、重力分选、离心分离、热解、微波热处理、破碎分选、气化发电、厌氧生物处理。 3 如何快速高效去除污染物： 首先对隔离、分选、转化的方式进行优选组合，再对装置进行优化设计和对操作方式和操作条件进行优化，最后对介质的混合状态、流体流态进行优化和对物质能量的迁移和反应速率进行强化，从而达到污染物高效去除的目的。 5. 环境净化与污染控制技术原理： 四大原理：隔离、分离、转化、稀释 污染物处理工程的核心是利用隔离、分离、转化等技术原理，通过工程手段实现污染物的高效，快速去除。 第二章：质量衡算和能量衡算： 1. 质量衡算：（稳态系统）质量衡算的三要素，步骤计算P26 三要素:划定衡算系统、确定衡算对象、确定衡算基准。 第三章：流体流动 1.伯努利方程的作用：判定流动方向；选择流动机械；确定进出口断面的能量差。 2. 流体阻力损失的产生原因及影响因素： 阻力损失起因于黏性流体的内摩擦力造成的摩擦阻力和物体前后压差引起的形体阻力。 流体阻力损失的影响因素：流体的流动形态、流体的性质、流体流过的距离、物体表面的粗糙度、物体的形状。 第四章：热量传递 1. 热量传递主要有三种方式： 热传导、对流传热和热辐射 热传导又称热，使指通过物质的分子、原子和电子的振动、位移和相互碰撞发生的热量传递过程。 对流传热指流体中质点发生相对位移而引起的热量传递过程，通常也指流体与固体壁面之间的热传递过程。 物体由于热的原因而放出辐射能的过程，称为热辐射。 2. 对流传热边界层的传热机理： 固体壁面处的热量首先以热传导方式通过静止的流体层进入层流内层，在层流内层中传热方式亦为热传导；然后热流经层流内层进入缓冲层，在这层流体中，既有流体微团的层流流动，也存在一些使流体微团在热流方向上作旋涡运动的宏观运动，故在缓冲层内兼有热传导和涡流传热两种传热方式；热流最后由缓冲层进入湍流核心，在这里，流体剧烈湍动，由于涡流传热较分子传热强烈得多，故湍流核心的热量传递以旋涡运动引起的传热为主，而分子运动所引起的热传导可以忽略不计，就热阻而言，层流内层的热阻占总对流传热热阻的大部分，故该层流体虽然很薄，但热阻却很大，因之温度梯度也很大。湍流核心的温度则较为均匀，热阻很小。