计算机在化学化工中的应用第二版

宁波大学答题纸

（2013 —2014学年第一学期）

课号： 课程名称：计算机在化学化工中的应用 改卷教师：肖通虎 学号： 116050021 姓 名： 陈雅倩 得 分：

计算机在化学化工中的应用

摘要：随着计算机在人类生活各个领域应用的不断深入，其价值越来越被人们承认。特别是近十年来,各种小型、微型电子计算机和专用电子计算机的不断出现,使计算机在化学化工领域中的应用得到了进一步的普及发展。人们将计算机技术引入化工领域以达到缩短开发时间、节省开发费用、方便控制与管理、加快问题解决步伐、确保工程可行性等目的，这使得计算机技术与化工领域的关系日益密切、相辅相成、共同发展。 关键词： 计算机 化学化工 应用

前言：化工专业是我国设置较早，分布较广的“老专业”，现已在遍布全国的近百所高校招生。而计算机技术的出现使化工行业得到了前所未有的大发展，计算机在化工领域中的应用，大大缩短了化工产品的研究、开发和设计周期，提高了产品质量，增强了企业的市场竞争力[1]。因此，培养适合当今社会发展的、具有计算

直接迭代法计算气体体积

问题提出及解决办法：在化工热力学中我们经常会碰到求解在一定温度和压力下的某种气体的摩尔体积的问题，采用范德华方程有：

P RTa （1） 0.5V bV(V b)T

其中P为压力，T为温度均为已知条件，a,b对应物质特有常数，只要查相应临界参数Tc、Pc，然后根据： R2Tc2.5a=0.42748 Pc

b=0.08664RTc Pc

RTa是一个非线性方程，用一般方法 V bV(V b)T0.5就可求出。范德华方程P

难以求解，必须采用迭代法，将其转换成迭代形式：V(k 1) RT b （2） a P0.5(k)(k)TV(V b)

RT为初值带入（2）进行P对于气体，化工中常常将理想状态作为初值，即V(0)

迭代计算。

列如：试计算水蒸气在10.3MPa和643K下的摩尔体积。已知水的临界常数与偏心因子分别为Tc=647.3K，Pc=22.05MPa

将其编程成VB程序，在窗口界面中输入题中所给数据就能快速求解出水蒸气的体积。

VB程序代码如下：

Dim x0, x1, eer, er, k, Tc, Pc, P, T

R = 8.314

P = Val(Text1.Text)

T = Val(Text2.Text)

2011年计算机导论修订第二版课后练习答案

第一章 一、简答题

1、什么是计算机？

计算机系统是一种能够按照事先存储的程序，自动、高速的对数据进行输入、处理、输出和存储的系统。一个计算机系统包括硬件和软件两大部分。

2、解释冯·诺依曼所提出的“存储程序”概念。

把程序和数据都以二进制的形式同意存放在存储器中，由机器自动执行。不同的程序解决不同的问题，实现了计算机通用计算的功能，

3、计算机有哪些主要的特点？

运算速度快`精度高

计算机的字长越长，其精度越高，现在世界上最快的计算机每秒可以运算几十万次以上。一般计算机可以有市纪委甚至几十位（二进制）有效数字，计算精度可由千分之几到百万分之几，是任何计算工具所望尘莫及的。 具有逻辑判断和记忆能力

计算机有准确的逻辑判断能力和高超的记忆能力。能够进行各种逻辑判断，并根据判断的结果自动决定下一步应该执行的指令。 高度的自动化和灵活性

计算机采取存储程序方式工作，即把编号的程序输入计算机，机器便可依次逐条执行，这就使计算机实现了高度的自动化和灵活性。

4、计算机有哪些主要的用途？

（1）科学计算 （2）数据处理 (3) 实时控制 （4）人工智能

（5）计算机辅

2011年计算机导论修订第二版课后练习答案

第一章 一、简答题

1、什么是计算机？

计算机系统是一种能够按照事先存储的程序，自动、高速的对数据进行输入、处理、输出和存储的系统。一个计算机系统包括硬件和软件两大部分。

2、解释冯·诺依曼所提出的“存储程序”概念。

把程序和数据都以二进制的形式同意存放在存储器中，由机器自动执行。不同的程序解决不同的问题，实现了计算机通用计算的功能，

3、计算机有哪些主要的特点？

运算速度快`精度高

计算机的字长越长，其精度越高，现在世界上最快的计算机每秒可以运算几十万次以上。一般计算机可以有市纪委甚至几十位（二进制）有效数字，计算精度可由千分之几到百万分之几，是任何计算工具所望尘莫及的。 具有逻辑判断和记忆能力

计算机有准确的逻辑判断能力和高超的记忆能力。能够进行各种逻辑判断，并根据判断的结果自动决定下一步应该执行的指令。 高度的自动化和灵活性

计算机采取存储程序方式工作，即把编号的程序输入计算机，机器便可依次逐条执行，这就使计算机实现了高度的自动化和灵活性。

4、计算机有哪些主要的用途？

（1）科学计算 （2）数据处理 (3) 实时控制 （4）人工智能

（5）计算机辅

上机任务一：Excel/Origin数据作图及拟合

1、在利用某种细菌发酵产生纤维素的研究中，选用甘露作为碳源，发酵液pH值和残糖量随发酵时间而发生变化，数据如下表：

发酵时间 / d

pH值 残糖量 / g·L-1

0 5.4 24.5

1 5.8 13.3

2 6 11.2

3 5.9 10.1

4 5.8 9.5

5 5.7 8.1

6 5.6 7.8

7 5.4 7.2

8 5.3 6.5

6.16.05.95.8 pH值 残糖量2624222018残糖量/g.L-15.7pH值16141210865.65.55.45.35.202468发酵时间/d

试根据上述数据，在一个普通直角坐标系中画出发酵时间与发酵液pH值，以及发酵时间与发酵残糖量的关系曲线。

2、用打孔吸附树脂纯化某种天然棕色素的实验中，以每克树脂的吸附量作为实验指标，通过静态吸附试验筛选合适的大孔吸附树脂，试验数据如下表：

树脂型号 吸附量 / mg·g-1 DA-201 17.14 NKA-9 17.77 AB-8 1.87 D-4006 13.71 D-101 0.55 S-8 13.33 NKA-Ⅱ 3.67 试选用合适的图形来表达图中数据。

吸附量1812吸

习题一

1. 什么是操作系统？它的主要功能是什么？

答：操作系统是用来管理计算机系统的软、硬件资源，合理地组织计算机的工作流程，以方便用户使用的程序集合；

其主要功能有进程管理、存储器管理、设备管理和文件管理功能。 2. 什么是多道程序设计技术？多道程序设计技术的主要特点是什么？

答：多道程序设计技术是把多个程序同时放入内存，使它们共享系统中的资源； 特点：（1）多道，即计算机内存中同时存放多道相互独立的程序；

（2）宏观上并行，是指同时进入系统的多道程序都处于运行过程中； （3）微观上串行，是指在单处理机环境下，内存中的多道程序轮流占有CPU，交替执行。

3. 批处理系统是怎样的一种操作系统？它的特点是什么？

答：批处理操作系统是一种基本的操作系统类型。在该系统中，用户的作业（包括程序、数据及程序的处理步骤）被成批的输入到计算机中，然后在操作系统的控制下，用户的作业自动地执行；

特点是：资源利用率高、系统吞吐量大、平均周转时间长、无交互能力。 4. 什么是分时系统？什么是实时系统？试从交互性、及时性、独立性、多路性和可靠性几个方面比较分时系统和实时系统。

答：分时系统：一个计算机和许多终端设备连接，每个用户可以通过终端向

第一章 计算机系统概论

1. 什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件？硬件和软件哪个更重要？ 解：P3

计算机系统：由计算机硬件系统和软件系统组成的综合体。 计算机硬件：指计算机中的电子线路和物理装置。 计算机软件：计算机运行所需的程序及相关资料。

硬件和软件在计算机系统中相互依存，缺一不可，因此同样重要。 5. 冯?诺依曼计算机的特点是什么？ 解：冯?诺依曼计算机的特点是：P8

? 计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成； ? 指令和数据以同同等地位存放于存储器内，并可以按地址访问； ? 指令和数据均用二进制表示；

? 指令由操作码、地址码两大部分组成，操作码用来表示操作的性质，地址码用来表

示操作数在存储器中的位置；

? 指令在存储器中顺序存放，通常自动顺序取出执行； ? 机器以运算器为中心（原始冯?诺依曼机）。 7. 解释下列概念：

主机、CPU、主存、存储单元、存储元件、存储基元、存储元、存储字、存储字长、存储容量、机器字长、指令字长。 解：P9-10

主机：是计算机硬件的主体部分，由CPU和主存储器MM合成为主机。 CPU：中央处理器，是计算机硬件的核心部件，由运算器和控制器组成；（早期的运算器和控制器不

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第一章 计算机与计算机文化1.1 计算机基础知识

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1.1 计算机基础知识 1.1.1 计算机的诞生与发展 1.计算机的发展 2.计算机的发展方向

1.1.2 计算机的特点与分类 1.计算机的特点 2.计算机的分类

1.1.3 计算机的应用

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1.1.1 计算机的诞生与发展 1.计算机的发展– 20世纪初，电子技术得到了迅猛的发展，这为第一台 20世纪初，电子技术得到了迅猛的发展，这为第一台 电子计算机的奠定了基础。 – 1943年，正值第二次世界大战，由于军事上弹道问题 1943年，正值第二次世界大战，由于军事上弹道问题 计算的需要，美国军械部与宾夕法尼亚大学合作，研 制电子计算机。 – 1945年底，第一台电子计算机研制成功，取名为 1945年底，第一台电子计算机研制成功，取名为 ENIAC(电子数字积分计算机)。 ENIAC(电子数字积分计算机)。 – 1946年2月15日，人们为ENIAC揭幕，所以，通常认为 1946年 15日，人们为ENIAC揭幕，所以，通常认为 世界

计算机在矿物加工中的应用

摘 要 随着计算机的日益普及,它成了人们生活中不可缺的助

手。计算机在矿物加工中的应用更加紧密。以下主要介绍计算机在磨矿，粒度分析，选矿中的应用，靠计算机建立数学模式来模拟生产过程中出现的多种现象。以及最近人们开发的各类软件。

关键字 计算机 矿物加工 磨矿 粒度分析 软件 模拟 仿真

Abstract With the growing popularity of the computer, it

became indispensable assistant in people's lives. A computer application in mineral processing is even more closely. The following introduces the computer grinding, particle size analysis in the mineral processing applications, a mathematical model to simulate a variety of phenomena in the production process

线性最小二乘法在化学中的应用

摘要：本文主要通过利用线性最小二乘法在解决温度与速率常数问题和求动力学的反应级数和速率常数中的应用，来说明线性最小二乘法在化学中的应用。 关键词：线性 最小二乘法 速率常数 反应级数 一、引言

在通常的化学实验中，经常要通过改变一个物理量的数值测定与它相关的另一物理量的变化。它们之间呈现的关系一般为简单的直线关系，或者经过数学换算后的关系呈现直线关系。如通常根据动力学的实验数据求出动力学参数。动力学参数就是指化学反应速率方程中的参数，如吸附平衡常数、反应速率常数以及反应级数等。处理这种实验数据一般应用最小二乘法进行直线拟合。但由于计算过程比较繁琐，人们往往舍去不用，而是在坐标纸上根据获得的实验数据描点做直线，这就不可避免的又引入了人为的主观误差。但随着计算机科学的发展，人们可以借助各种计算机软件如Matlab、Oringe和Visual Basic等，进行计算机编程后自动绘图，则所求斜率和截距能避免手工作图造成的误差，可信度更高。这就使得最小二乘法越来越被人们所采用，而本文主要讨论线性最小二乘法在化学中的应用。

二、线性最小二乘法

最小二乘法是一种统计学的方法，亦称回归分析法。原理是：对于一个正态分布来