热力学简答题及答案

工程热力学

第1章 基本概念

⒈ 闭口系与外界无物质交换，系统内质量将保持恒定，那么，系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统吗?

答：否。当一个控制质量的质量入流率与质量出流率相等时（如稳态稳流系统），系统内的质量将保持恒定不变。

⒉ 有人认为，开口系统中系统与外界有物质交换，而物质又与能量不可分割，所以开口系不可能是绝热系。这种观点对不对，为什么?

答：不对。“绝热系”指的是过程中与外界无热量交换的系统。热量是指过程中系统与外界间以热的方式交换的能量，是过程量，过程一旦结束就无所谓“热量”。物质并不“拥有”热量。一个系统能否绝热与其边界是否对物质流开放无关。

⒊ 平衡状态与稳定状态有何区别和联系，平衡状态与均匀状态有何区别和联系?

答：“平衡状态”与“稳定状态”的概念均指系统的状态不随时间而变化，这是它们的共同点；但平衡状态要求的是在没有外界作用下保持不变；而平衡状态则一般指在外界作用下保持不变，这是它们的区别所在。

⒋ 倘使容器中气体的压力没有改变，试问安装在该容器上的压力表的读数会改变吗？在绝对压力计算公式

P Pb Pe (P Pb)； P Pb Pv (P Pb)

中，当地大气压是否必定是环境大气压?

答：可能会的

工程热力学

B0001 把热能转化为机械能，-------通过工质的膨胀来实现。

A.可以 B.只有 C.无法 D.均不对 D0002 把热量转化为功的媒介称为------- A功源 B热源 C质源 D工质 D0003 作为工质应具有良好的------和---。

A 流动性/多变性 B 膨胀性/多变性 C 膨胀性/分离性 D膨胀性/流动性 A0004 工质必须具有良好的膨胀性和流动性，常用工质有------ A 燃气 B 润滑油 C 水 D 天然气 A0005 内燃机动力装置的工质是----- A 燃气 B 蒸汽 C 燃油 D 水

A0006 工质必须具有良好的膨胀性和流动性，常用工质有----- A 氟利昂气 B 润滑油 C 水 D 天然气 A0007 热力学所研究的工质一般都是------物质 A 气态 B 液态 C 固态 D 液晶态 A0008 蒸汽动力装置的工质必须具有良好的-------性 A 膨胀

1.什么是粒组,粒组的划分原则是什么?现行规范对粒组的划分

答:工程上把大小相近的土粒合并为组,称为粒组;粒组间的分界线是人为划定的,划分时应使粒组界限与粒组性质的变化相适应,并按一定的比例递减关系划分粒组的界限值

2.什么是土的粒度成分?粒度成分的表示方法有哪些?土的粒度成分的测定方法有哪两种?,它们各适用于何种土类?

答:土的粒度成分是指途中各种不同粒组的相对含量(以干土重量的百分比表示);

表示方法:表格法 累计曲线法 三角坐标法

3.累计曲线在工程上有什么用途?

答:在工程上,常用累计曲线确定的土粒的两个级配指标值来判断土的级配情况.当同时满足不均匀系数Cu≥5和曲率系数Cc=1～3这两个条件时,土为级配良好的土;若不能同时满足,土为级配不良的土

4.常见的粘土矿物有哪些?它们的性质如何?

高岭石 蒙脱石 伊利石 水云母 ；对粘性土的塑性等影响很大

5.土的三相实测指标是什么?换算指标是什么?

答:土的密度 土的比重 土的含水量

土的孔隙比 土的孔隙率 土的饱和度 土的干密度 土的饱和密度 土的有效密度

6.土中的水对粘性土的性质有什么影响?

答:粘性土中水是控制其工程地质性质的重要因素,如粘性土的可塑性 压缩性及其抗剪性等,都直接或间

四、简答题

1．通信系统的两项重要性能指标“有效性”和“可靠性”分别反映通信系统的什么性能？其相互间存在什么关系？

答：有效性用于反映通信系统的传输的容量大小。 可靠性用于反映通信系统的传输的质量好坏。

通信系统有效性和可靠性是相互矛盾的，即提高有效性则可靠性下降。 2．数字通信系统与模拟通信系统相比具有哪些特点？

答：抗干扰能力强；差错可以控制，从而改善传输可靠性；便于进行各种数字信号处理；保密性强；有利于实现综合业务通信网。 3．什么是误码率？什么是误信率？他们之间关系如何？

4．通信系统的两项重要性能指标有效性和可靠性分别反映通信系统的什么性能？模拟通信和数字通信对应于这两项的具体指标是什么？ 5．什么是码元速率？什么是信息速率？它们的单位分别是什么？他们之间关系如何？ 6．根据如图所示的数字通信系统模型，简述其中各部分与有效性和可靠性两项指标的关系？ 7．如图为传输信道的模型，试写出相互间的关系表达式并作简要解释？ 8．简述恒参信道和随参信道对数字信号传输的影响及克服方法？ 9．何为香农公式中的“三要素”？简述信道容量与“三要素”的关系？ 10．试用香农公式来解释调频方式与调幅方式性能上的优劣关系。

11．对于抑制载波的双边带信号，试

四、简答题

1．通信系统的两项重要性能指标“有效性”和“可靠性”分别反映通信系统的什么性能？其相互间存在什么关系？

答：有效性用于反映通信系统的传输的容量大小。 可靠性用于反映通信系统的传输的质量好坏。

通信系统有效性和可靠性是相互矛盾的，即提高有效性则可靠性下降。 2．数字通信系统与模拟通信系统相比具有哪些特点？

答：抗干扰能力强；差错可以控制，从而改善传输可靠性；便于进行各种数字信号处理；保密性强；有利于实现综合业务通信网。 3．什么是误码率？什么是误信率？他们之间关系如何？

4．通信系统的两项重要性能指标有效性和可靠性分别反映通信系统的什么性能？模拟通信和数字通信对应于这两项的具体指标是什么？ 5．什么是码元速率？什么是信息速率？它们的单位分别是什么？他们之间关系如何？ 6．根据如图所示的数字通信系统模型，简述其中各部分与有效性和可靠性两项指标的关系？ 7．如图为传输信道的模型，试写出相互间的关系表达式并作简要解释？ 8．简述恒参信道和随参信道对数字信号传输的影响及克服方法？ 9．何为香农公式中的“三要素”？简述信道容量与“三要素”的关系？ 10．试用香农公式来解释调频方式与调幅方式性能上的优劣关系。

11．对于抑制载波的双边带信号，试

1. 哪些实验表明电子具有自旋现象？举例说明电子具有自旋。

电子的自旋是在实验事实的基础上以假设方式提出的。

实验事实： ① 原子的精细结构 ② 塞曼效应 ③ 斯特恩－盖拉赫实验 ——3分 斯特恩－革拉赫实验：

现象：K射出的处于S态的氢原子束通过狭缝BB和不均匀磁场，最后射到照相片PP上，实验结果是照片上出现两条分立线。——2分 解释：对于基态氢原子，l?0,没轨道角动量，因此与磁矩无相互作用， ?应连续变化，照片上应是一连续带，但实验结果只有两条, 说明Mz是空间量子化的，只有两个取向cos???1，所以原子所具有的磁矩是电子固有磁矩,即自旋磁矩。 ——2分

2. 为什么说轨道角动量具有空间量子化现象？画出l =3 时角动量空间量子化分布图。

因为轨道角动量及其分量是取分离值，而不能取任意值。——3分

——4分

1. 解释斯特恩-革拉赫实验。

答：斯特恩－革拉赫实验能够说明电子具有自旋角动量：

基态氢原子束通过不均匀磁场时，射到照相片，出现两条分立线。 ——3分

? 如磁矩M在空间可取任何方向，照片上应是一连续带，但实验结果只

1. 哪些实验表明电子具有自旋现象？举例说明电子具有自旋。

电子的自旋是在实验事实的基础上以假设方式提出的。

实验事实： ① 原子的精细结构 ② 塞曼效应 ③ 斯特恩－盖拉赫实验 ——3分 斯特恩－革拉赫实验：

现象：K射出的处于S态的氢原子束通过狭缝BB和不均匀磁场，最后射到照相片PP上，实验结果是照片上出现两条分立线。——2分 解释：对于基态氢原子，l?0,没轨道角动量，因此与磁矩无相互作用， ?应连续变化，照片上应是一连续带，但实验结果只有两条, 说明Mz是空间量子化的，只有两个取向cos???1，所以原子所具有的磁矩是电子固有磁矩,即自旋磁矩。 ——2分

2. 为什么说轨道角动量具有空间量子化现象？画出l =3 时角动量空间量子化分布图。

因为轨道角动量及其分量是取分离值，而不能取任意值。——3分

——4分

1. 解释斯特恩-革拉赫实验。

答：斯特恩－革拉赫实验能够说明电子具有自旋角动量：

基态氢原子束通过不均匀磁场时，射到照相片，出现两条分立线。 ——3分

? 如磁矩M在空间可取任何方向，照片上应是一连续带，但实验结果只

简答题答案

1、说明科里奥利加速度产生的原因。

答：（ 1）质点具有相对速度v 时，致使质点在活动参考系中的位置发生变化，从而改变了速度的大小；

（ 2）质点跟随活动参考系转动时，相对速度方向的变化。

2、试推导出质点在非惯性系中的动力学方程，并说明方程中各项的含义。答：在非惯性系中 a a r ( r ) 2 v

动力学方程为 ma ma m r m ( r ) 2m v

ma 表示外力；

m r 是由非惯性系的加速转动引起的，与非惯性系的角加速度有关；

m(r ) 成为惯性离心力；2m v 科里奥利惯性力。

3.试举两例说明由于地球自转而产生的力学效应 , 并简述其原因 .

答：①如物体的重力随地理纬度的增大而增大，这是地球自转产生惯性离心力

的影响。

②自由落体的偏东。地球上物体的运动方程为：

x 的正方向向南， y 的正方向向东， z 的正方向竖直向上。自由落体的运动方向mx F x2m y sin

my F y2m ( x sin zcos )

mz F z mg 2m y cos

向着 z 轴的负方向，z小于零，从运动方程知，物体向东方向受到附加的科里奥利力的作用，即自由落体的偏东。

4.为什么落体会偏东

答：地球上物体的运动方程为：

mx

1. 简述用分层总和法求基础沉降的方法步骤。

?根据作用在基础上的荷载的性质，计算基底压力和分布 ?将地基分层

?计算地基中土的自重应力分布 ?计算地基中垂向附加应力分布

?按算术平均求各分层平均自重应力和平均附加应力 ?求第I层的压缩量

?将各个分层的压缩量累加，得到地基的总的沉降量.

2.土的粒径分布曲线和粒组频率曲线如何测得，有何用途？对级配不连续的土，这两个曲线各有什么特征？

?土的粒径分布曲线：以土颗粒粒径为横坐标（对数比例尺）小于某粒径的土质量占试样的总质量的百分数为纵坐标绘制的曲线。 根据土的粒径分布曲线可以求得土中各粒组的含量，用于评估土的分类和大致评估的工程性质．某些特征粒径，用于建筑材料的选择和评价土级配的好坏。 ?粒组频率曲线：以个颗粒组的平均粒径为横坐标对数比例尺，以各颗粒组的土颗粒含量为纵坐标绘得。

土的粒径分配曲线不仅可以确定粒组的相对含量，还可以根据曲线的坡度判断土的级配的好坏．

3.抗剪强度的测定方法（只考直剪、三轴试验的优缺点） ?直接剪切试验（直剪仪） 优点：①构造简单②操作方便

缺点：①剪切过程中试样内的剪应变和剪应力分布不均匀 ②人为限制的剪切面并非是试样抗剪最弱的剪切面

1、（中）材料的三个弹性常数是什么？它们有何关系？

材料的三个弹性常数是弹性模量E，剪切弹性模量G和泊松比μ，它们的关系是G=E/2(1+μ)。

2、何谓挠度、转角？

挠度：横截面形心在垂直于梁轴线方向上的线位移。 转角：横截面绕其中性轴旋转的角位移。

3、强度理论分哪两类？最大应切力理论属于哪一类强度理论？

Ⅰ.研究脆性断裂力学因素的第一类强度理论，其中包括最大拉应力理论和最大伸长线应变理论；Ⅱ. 研究塑性屈服力学因素的第二类强度理论，其中包括最大切应力理论和形状改变能密度理论。

4、何谓变形固体？在材料力学中对变形固体有哪些基本假设？ 在外力作用下，会产生变形的固体材料称为变形固体。

变形固体有多种多样，其组成和性质是复杂的。对于用变形固体材料做成的构件进行强度、刚度和稳定性计算时，为了使问题得到简化，常略去一些次要的性质，而保留其主要性质。根据其主要的性质对变形固体材料作出下列假设。1.均匀连续假设。2.各向同性假设。3.小变形假设。

5、为了保证机器或结构物正常地工作，每个构件都有哪些性能要求？ 强度要求、刚度要求和稳定性要求。

6、用叠加法求梁的位移，应具备什么条件？

用叠加法计算梁的位移，其限制条件是，梁在荷载作用下产生的变形是微