动力学模拟实验思考题答案

分子平衡与动态行为的动力学模拟实验详解

吴景恒

实验目的：

（1）掌握Hyperchem中的分子建模方法

（2）掌握运用分子力学进行几何优化的方法，能正确设置力场参数及几何优化参数

（3）掌握分子动力学、Langevin动力学及Monte Carlo模拟方法， 能正确设置模拟参数

（4）通过动力学或Monte Carlo模拟，获取低能量的结构和热力学参数

实验注意：

（1）穿实验服；实验记录用黑色，蓝色或蓝黑色钢笔或签字笔记录；实验数据记录不需要画表格

（2）实验前请先仔细阅读前面的软件使用介绍，然后逐步按照实验步骤所写内容进行操作

（3）截图方法：调整视角至分子大小适中，按下键盘上的PrintScreen按键截图，从“Windows开始菜单”打开“画图”工具，按Ctrl+v或“编辑-粘贴”，去掉四周多余部分只留下分子图形，保存图片

（4）所有保存的文件全部存在E盘或D盘根目录用自己学号命名的文件夹下，不要带中文命名，实验完毕全部删除，不得在计算用机上使用自己携带的U盘或其他便携存储设备！

Hyperchem使用介绍：

本次实验用到的工具：

Draw：描绘分子工具，在工作区单击画出原子，拖拽画出成键原子，在分子键上单击更改成键类型，双击会出现如下元素周期表用于选择不同原

分子平衡与动态行为的动力学模拟实验详解

吴景恒

实验目的：

（1）掌握Hyperchem中的分子建模方法

（2）掌握运用分子力学进行几何优化的方法，能正确设置力场参数及几何优化参数

（3）掌握分子动力学、Langevin动力学及Monte Carlo模拟方法， 能正确设置模拟参数

（4）通过动力学或Monte Carlo模拟，获取低能量的结构和热力学参数

实验注意：

（1）穿实验服；实验记录用黑色，蓝色或蓝黑色钢笔或签字笔记录；实验数据记录不需要画表格

（2）实验前请先仔细阅读前面的软件使用介绍，然后逐步按照实验步骤所写内容进行操作

（3）截图方法：调整视角至分子大小适中，按下键盘上的PrintScreen按键截图，从“Windows开始菜单”打开“画图”工具，按Ctrl+v或“编辑-粘贴”，去掉四周多余部分只留下分子图形，保存图片

（4）所有保存的文件全部存在E盘或D盘根目录用自己学号命名的文件夹下，不要带中文命名，实验完毕全部删除，不得在计算用机上使用自己携带的U盘或其他便携存储设备！

Hyperchem使用介绍：

本次实验用到的工具：

Draw：描绘分子工具，在工作区单击画出原子，拖拽画出成键原子，在分子键上单击更改成键类型，双击会出现如下元素周期表用于选择不同原

地下水动力学思考题

1、什么是渗流？渗流与实际水流相比有何异同？研究渗流有何意义？

充满整个含水层或含水系统（包括空隙和固体骨架）的一种假想水流，即渗流充满整个渗流场。 渗流与实际水流（即渗透水流）的异同：

相同点：1、渗流的性质如密度、粘滞性等和真实水流相同；

2、渗流运动时，在任意岩石体积内所受到的阻力等于真实水流所受到的阻力；

3、渗流通过任一断面的流量及任一点的压力或水头均和实际水流相同点处水头、压力相等

区别：

1、渗流充满了既包括含水层空隙的空间，也包括岩石颗粒所占据的空间，实际水流只存在于空隙中； 2、渗流流速与实际水流不同；

3、两种水流的运动轨迹、方向不同，渗流的方向代表了实际水流的总体流向

2、什么是过水断面？什么是流量？什么是渗透流速？渗透流速与实际水流速度的关系？

渗流场中垂直于渗流方向的含水层断面称为过水断面，用A表示，单位为m2。该断面既包括空隙也包括岩石骨架的面积。

单位时间内通过整个过水断面面积的渗流体积称为渗透流量，简称流量，用Q表示，单位为m3/d。 单位时间内通过单位过水断面面积的渗流的体积称为渗流速度（又称渗透流速），用v表示，单位为m/d，即

vA?uA?Qv渗透流速与实际流速关系： Av—过水断面上

水力学实验思考题答案

【篇一：水力学实验报告思考题答案(想你所要)】

> 成果分析及讨论

1.测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同？为什么？

测压管水头线（p-p）沿程可升可降，线坡jp可正可负。而总水头线（e-e）沿程只降不升，线坡j恒为正，即j0。这是因为水在流动过程中，依据一定边界条件，动能和势能可相互转换。测点5至测点7，管收缩，部分势能转换成动能，测压管水头线降低，jp0。测点7至测点9，管渐扩，部分动能又转换成势能，测压管水头线升高，jp0。而据能量方程e1=e2+hw1-2, hw1-2为损失能量，是不可逆的，即恒有hw1-20，故e2恒小于e1，（e-e）线不可能回升。(e-e) 线下降的坡度越大，即j越大，表明单位流程上的水头损失越大，如图2.3的渐扩段和阀门等处，表明有较大的局部水头损失存在。 2.流量增加，测压管水头线有何变化？为什么？ 有 如 下 二 个 变 化 ：

（1）流量增加，测压管水头线（p-p）总降落趋势更显著。这是因为测压管水 头

，任一断面起始时的总水头e及管道过流断面面积a为定值时，q增大， 就增大，

则必减小。而且随流量的增加阻力损失亦增大，管道任一过水断面上的总水头e相应减小，故的减

材料力学实验思考题

实验一：拉伸与压缩

主要反映材料的强度， 与 反映材料的可塑性和延展性。

2、在拉伸和压缩实验中，测量试样的直径时要求在一个截面上交叉90度测取两次是为了消除试样的 椭圆度误差 。而在三个截面平均直径中取其最小值的意义是求得试样的最小横截面积。

3、低碳钢拉伸时有明显的“四个”阶段，它们分别是： 、 、 、 。 4、工程上通常把伸长率大于 的材料称为塑性材料。 5、对于没有明显屈服极限的塑性材料，通常用名义屈服应力来定义，也就是产生 0.2％ 塑性应变的应力。 6、低碳钢的失效应力为 ，最大应力为 ；铸铁的失效应力为 ，最大应力为 。

7、在拉伸实验中引起低碳失效的主要原因是 ，断裂的主要原因是 。而引起铸铁断裂的主要原因是 ，这说明低碳钢的 能力大于 。而铸铁 能力大于 。

8、对于铸铁试样，拉伸破坏发生在___________面上，是由___________应力造成的。压缩破坏发生在___________面

材料力学实验思考题

实验一：拉伸与压缩

主要反映材料的强度， 与 反映材料的可塑性和延展性。

2、在拉伸和压缩实验中，测量试样的直径时要求在一个截面上交叉90度测取两次是为了消除试样的 椭圆度误差 。而在三个截面平均直径中取其最小值的意义是求得试样的最小横截面积。

3、低碳钢拉伸时有明显的“四个”阶段，它们分别是： 、 、 、 。 4、工程上通常把伸长率大于 的材料称为塑性材料。 5、对于没有明显屈服极限的塑性材料，通常用名义屈服应力来定义，也就是产生 0.2％ 塑性应变的应力。 6、低碳钢的失效应力为 ，最大应力为 ；铸铁的失效应力为 ，最大应力为 。

7、在拉伸实验中引起低碳失效的主要原因是 ，断裂的主要原因是 。而引起铸铁断裂的主要原因是 ，这说明低碳钢的 能力大于 。而铸铁 能力大于 。

8、对于铸铁试样，拉伸破坏发生在___________面上，是由___________应力造成的。压缩破坏发生在___________面

材料力学实验思考题

实验一：拉伸与压缩

主要反映材料的强度， 与 反映材料的可塑性和延展性。

2、在拉伸和压缩实验中，测量试样的直径时要求在一个截面上交叉90度测取两次是为了消除试样的 椭圆度误差 。而在三个截面平均直径中取其最小值的意义是求得试样的最小横截面积。

3、低碳钢拉伸时有明显的“四个”阶段，它们分别是： 、 、 、 。 4、工程上通常把伸长率大于 的材料称为塑性材料。 5、对于没有明显屈服极限的塑性材料，通常用名义屈服应力来定义，也就是产生 0.2％ 塑性应变的应力。 6、低碳钢的失效应力为 ，最大应力为 ；铸铁的失效应力为 ，最大应力为 。

7、在拉伸实验中引起低碳失效的主要原因是 ，断裂的主要原因是 。而引起铸铁断裂的主要原因是 ，这说明低碳钢的 能力大于 。而铸铁 能力大于 。

8、对于铸铁试样，拉伸破坏发生在___________面上，是由___________应力造成的。压缩破坏发生在___________面

有机实验思考题答案

熔点的测定

1〃测定熔点对有机化合物的研究有什么意义？ ① ②

可以初步判断物质 判定物质纯度

2〃毛细管法测定熔点时，Thiele管中应倒入多少热浴液体？ 加入使液面稍高于侧管的液体

3〃为什么一根毛细管中的样品只用于一次测定？ 一次测定后，样品的晶型发生改变对测量结果有影响 4〃接近熔点时升温速度为何要放慢？

方便观察初熔和全熔温度，不放慢易使测定的温度偏高 5〃什么时候开始记录初熔和全熔的温度？ 当观察到样品外围出现小滴液体时 为初熔 当固体样品刚刚消失成为透明液体时 为全熔温度 重结晶

1.简述重结晶的操作步骤和各步的主要目的

选择溶剂，溶解固体，加入活性炭（脱色），趁热过滤（除去不溶性杂质与活性炭），结晶析出（可溶性杂质留在母液中），减压过滤（使晶体与母液分离），洗涤晶体（除去附着的母液），晶体的干燥

2理想重结晶条件？

溶剂不与提纯物质发生化学反应；

重结晶物质在溶剂中的溶解度随温度变化，即高温时溶解度大，

1 / 6

有机实验思考题答案

而低温时溶解度小

杂质在溶剂中的溶解度或者很大，或者很小； 沸点较低，易挥发，干燥时易于结晶分离除去 溶剂应容易与重结晶物质分离

无毒或毒性很小，价格便宜，操作安

有机实验思考题答案

熔点的测定

1〃测定熔点对有机化合物的研究有什么意义？ ① ②

可以初步判断物质 判定物质纯度

2〃毛细管法测定熔点时，Thiele管中应倒入多少热浴液体？ 加入使液面稍高于侧管的液体

3〃为什么一根毛细管中的样品只用于一次测定？ 一次测定后，样品的晶型发生改变对测量结果有影响 4〃接近熔点时升温速度为何要放慢？

方便观察初熔和全熔温度，不放慢易使测定的温度偏高 5〃什么时候开始记录初熔和全熔的温度？ 当观察到样品外围出现小滴液体时 为初熔 当固体样品刚刚消失成为透明液体时 为全熔温度 重结晶

1.简述重结晶的操作步骤和各步的主要目的

选择溶剂，溶解固体，加入活性炭（脱色），趁热过滤（除去不溶性杂质与活性炭），结晶析出（可溶性杂质留在母液中），减压过滤（使晶体与母液分离），洗涤晶体（除去附着的母液），晶体的干燥

2理想重结晶条件？

溶剂不与提纯物质发生化学反应；

重结晶物质在溶剂中的溶解度随温度变化，即高温时溶解度大，

1 / 6

有机实验思考题答案

而低温时溶解度小

杂质在溶剂中的溶解度或者很大，或者很小； 沸点较低，易挥发，干燥时易于结晶分离除去 溶剂应容易与重结晶物质分离

无毒或毒性很小，价格便宜，操作安

转动力学实验(一)

【目的】

A.了解转动力学中角加速度、角动量与能量不灭之意义。 B.测量各种不同形状物体之转动惯量。

【仪器】

纸箱内：A型底座(转动轴、光电管、滑轮支架已固定在上面)、铝制长条转动平台(含黑色立

杆)、圆盘、圆环、光电定时器、变压器、游标卡尺。

塑料袋内：黑色方形重锤(含螺丝螺帽)×2、金色50g圆形砝码×2、stop screws(小黑圆螺

丝＋方形螺帽)×2、挂钩、L型六角板手、布尺。

※ 注意：此仪器有许多小零件，请小心保管使用，勿使其松脱或遗落。实验前后清点请务必确实，以避免造成下个使用者困扰

【原理】

一质量为m的质点对一固定轴旋转，定义r为轴到质点的距离，转速或角速度w?切线速度v?rw，若此质点在与r垂直方向受力F，则此质点所受力矩

dvdw????r?F?r?m?sin90??mr2

dtdtdw定义转动惯量I?mr2，角加速度??

dt??则(1)式可写为??I?

d?，dt(1)

(2)

即一转动物体之角加速度大小与所受力矩成正比，其比例常数I表物体转动之难易程度。 若转动的物体是由许多质点组合，则

I??miri

2i?1n(3)

若转动的物体是有大小而非质点，则

I??r2dm

(4)

?dw