西南大学21春《工程力学》基础在线作业一满分答案9

西南大学21春工程力学基础在线作业一满分答案1. 静止的带电介子的寿命为2.6×108s，从加速器中产生的单能竹束经过10m的路程后，衰变了10%，求介子的动量和能静止的带电介子的寿命为2.6×10-8s，从加速器中产生的单能竹束经过10m的路程后，衰变了10%，求介子的动量和能量2. 作图(a)所示简支梁的内力图 利用整体平衡条件：作图(a)所示简支梁的内力图  利用整体平衡条件：(1)求支座反力    X=0， XA=0    MA=0,  16×1+4×4×4-YB×8=0， YB=10kN()    MB=0，YA×8-16×7-4×4×4=0, YA=22kN()    Y=0， 22-16-4×4+10=0    (2)作剪力图    用截面法计算控制截面内力。控制截面有A、B、C、D、E等荷载不连续点，将梁AB分成四段：AC、CD、EB段无荷载，Q图为水平线，用一个值就可确定；DE段内有分布荷载，Q图为斜直线，用两个值就可确定。    QA=QC左=YA=22kN    QC右=QD=YA-P=22-16=6kN    QE=QB=-YB=-10kN    作Q图    先作Q图横坐标轴AB(图(b)，在横坐标轴上各相应位置标注控制截面(A、C、D、E、B)，在A点和C坐点的坐标轴上面取22kN为纵坐标，得到A1点和C1点；在C右和D点的坐标轴上面取6kN为纵坐标，得到C2点和D1点；在E点和B点的坐标轴下面取10kN为纵坐标，得到E1和B1点。将各纵坐标A1C1、C2D1、D1E1、E1B1连以直线，在坐标轴上面注明正号，在坐标轴下面注明负号，即得剪力图。剪力图见图(b)。        (3)作M图    用截面法计算控制截面弯矩。仍选A、B、C、D、E为控制截面，各控制截面弯矩值为：    MA=0    MC=22×1=22kN·m(下边受拉)    MD=22×2-16×1=28kN·m(下边受拉)    ME=10×2=20kN·m(下边受拉)    MB=0    作M图    在横坐标轴上各控制截面A、C、D、E、B下方标注各相应截面弯矩的纵坐标值0、22、28、20、0，它们对应的点为A1、C1、D1、E1、B1，见图(c)。    在梁上无荷载段，即AC、CD、EB段，将A1C1、C1D1、E1B1分别连以直线，即得这些段的弯矩图。    在梁上有均布荷载段的DE段，弯矩图为抛物线。抛物线应根据三个纵坐标定出。现已有D1和E1点，在D1和E1之间所缺少的一个纵坐标值，可取DE段中点F的弯矩值，也可取DE之间的Mmax值，现分别计算如下：    DE段中点MF值：    MF=22×4-16×3-4×2×1=32kN·m(下边受拉)    Mmax值：    Mmax发生在的截面，设该截面为G，先利用AG隔离体平衡(图(d)，计算Q=0截面(即G点)的位置。    QG=22-16-qx=0            得到MF值和Mmax值后，就可在横坐标轴上F点下面取纵坐标为32kN·m，得到F1点，或在横坐标轴上G点下面取纵坐标为32.5kN·m，得到G1点。将D1、F1、E1三点或D1、G1、E1三点连成一抛物线，即得DE段的弯矩图。    AB梁的弯矩图见图(c)。    (4)内力图形状特征的校核    由图(a)、(b)、(c)给出的荷载图、Q图和M图分析：AC、CD、EB都是无荷载段，剪力图是水平线，弯矩图是斜直线；在P作用点C，剪力值有突变，突变值为P值，弯矩图在C两侧斜率不等，形成尖点，尖角指向同P方向；DE段有均布荷载q，剪力图是斜直线，斜率值即q值，弯矩图是二次抛物线，注意在D1和E1点直线和曲线之间为光滑过渡。    还可看出弯矩图切线斜率的数值和方向，与剪力图的剪力值和符号是一致的，M图曲线的凸向与q的指向相同。 3. 活塞式压气机活塞每往复一次生产0.5kg，压力为0.35MPa的压缩空气。空气进入压气机时的温度为17，压力为0.098M 活塞式压气机活塞每往复一次生产0.5kg，压力为0.35MPa的压缩空气。空气进入压气机时的温度为17，压力为0.098MPa，若压缩过程为n=1.35的可逆多变过程，余隙容积比为0.05，试求压缩过程中气缸内空气的质量。压缩终了时余隙中空气的参数为p3=p2=0.35MPa，因排气过程状态参数不变，故       容积效率    =    据容积效率定义，而有效吸气容积内气体即是产出的压缩空气    =    所以      由题给，余隙容积比，故      V3=(V1-V3)=0.05×0.4607m3=0.0230m3    因此余隙容积中残存的空气量为        压缩过程中气缸内的空气总质量为    m+m3=0.5kg+0.0695kg=0.5695kg压气机每往复一次，生产压缩气体0.5kg，但由于存在余隙容积，需配备适合0.57 kg气体的气缸，如果压力比提高，或余容比增大，配备的气缸体积需更大，因此余隙容积的存在使生产量下降，所以有人称余隙容积为有害容积。 4. 连接件实用计算中引入了( )假设?A.均匀性假设B.连续性假设C.各向同性假设D.应力均布假设参考答案：B5. 在一半径为a的小圆电流圈中馈入电流I=I0cost，该电流圈的磁偶极矩大小是_。在一半径为a的小圆电流圈中馈入电流I=I0cost，该电流圈的磁偶极矩大小是_。6. 圆管湍流过渡区的沿程摩阻系数 A与雷诺数Re有关；B与管壁相对粗糙度/d有关； C与Re和/d有关；D与Re和管长圆管湍流过渡区的沿程摩阻系数  A与雷诺数Re有关；B与管壁相对粗糙度/d有关；  C与Re和/d有关；D与Re和管长l有关。C7. 气体的黏性随温度的升高而 A增大；B减小；C不变；D不能确定。气体的黏性随温度的升高而  A增大；B减小；C不变；D不能确定。A8. 蒸汽动力装置中，直接向环境散失热量最多的设备是_，可用能损失最多的设备是_。蒸汽动力装置中，直接向环境散失热量最多的设备是_，可用能损失最多的设备是_。冷凝器$锅炉9. 已知边长为a/的正方形截面对轴的惯性矩为，对形心轴的惯性矩为，则轴与轴的距离d/为( )。A.AB.BC.CD.D参考答案：B10. 求上题的铸铁梁在许可弯矩M作用下横截面上拉应力的合力Nt，压应力合力Nc应为多少? 关键提示：1)纯弯梁横截求上题的铸铁梁在许可弯矩M作用下横截面上拉应力的合力Nt，压应力合力Nc应为多少?  关键提示：1)纯弯梁横截面上总轴力N=0；2)可根据已知弯曲正应力用分块法或分段积分法求Nt。Nt=142.4kN11. 辛烷(C8H18)在95%理论空气量下燃烧。假定燃烧产生物是CO2，CO，H2O，N2的混合物，确定这个燃烧方程，并计算其空气辛烷(C8H18)在95%理论空气量下燃烧。假定燃烧产生物是CO2，CO，H2O，N2的混合物，确定这个燃烧方程，并计算其空气燃料比。辛烷在空气量为理论值时，燃烧反应方程为    C3H18+12.5O2+12.5×3.76N28CO2+9H2O+47.0N2    则在95%理论空气量下的辛烷燃烧方程可写成    C3H18+0.95×12.5O2+0.95×12.5×3.76N2    aCO2+bCO+dH2O+eN2  (1)    代中a，b，d，e为待定系数。    根据氢平衡    2d=18，则d=9    根据氮平衡    e=0.95×12.5×3.76=44.65    根据碳平衡    a+b=8  (2)    根据氧平衡    2a+b+d=0.95×12.5×2=23.75  (3)    联立解式(2)，(3)，得    a=6.75，b=1.25    将a，b，d，e代入燃烧方程(1)，可得辛烷在95%理论空气的方程，即    C8H18+11.875O2+44.65N26.75CO2+1.25CO+9H2O+44.65N2    用摩尔作单位时，空气燃料比为        用质量作单位时     12. 一个物体上的作用力系，满足( )条件，就称这种力系称为平面汇交力系。A.作用线都在同一平面内，且汇交于一点B.作用线都在同一平面内，但不交于一点C.作用线在不同一平面内，且汇交于一点D.作用线在不同一平面内，且不交于一点参考答案：A13. 在上题中，当外电路短路时，电路中的电流和端电压分别是( )。A20A，2VB20A，0C0，2VD0，0在上题中，当外电路短路时，电路中的电流和端电压分别是( )。A20A，2VB20A，0C0，2VD0，0正确答案：B14. 一台汽油机的压缩比为9，压缩前气体的参数为90kPa、290K，循环的最高温度为1800K，假定循环按定容加热理想循环一台汽油机的压缩比为9，压缩前气体的参数为90kPa、290K，循环的最高温度为1800K，假定循环按定容加热理想循环进行，燃气性质近似与空气相同。利用气体的热力性质表，求气体膨胀后的压力和循环的热效率。由题意，如图所示，状态1:P1=90kPa、T1=290K，查由空气热力性质表，得    h1=292.25kJ/kg、Pr1=1.2531、r1=231.43。    u1=h1-P11=h1-RgT1    =292.25kJ/kg-0.287kJ/(kg·K)×290K    =209.02kJ/kg   据理想气体状态方程式    =    状态2：  =        由r2查表，T2介于680K和690K之间，所以        =    查表：     u2=h2-p22=h2-RgT2     =695.43kJ/kg-0.287kJ/(kg·K)×681.48K=499.84kJ/kg    状态3：因2=3，所以        查表：h3=2004.34kJ/kg、r3=1.3544    u3=h3-P33=h3-RgT3    =2004.34kJ/kg-0.287kJ/(kg·K)×1800K=1487.74kJ/kg    状态4：4=1        由r4查表，T4介于880K和990K之间，所以        =            u4=h4-p44=h4-p41    =922.33kJ/kg-275.8kPa×0.9248m3/kg=667.27kJ/kg    = 15. 扭转圆轴横截面上的切应力方向与该点处半径( )。A、垂直B、平行C、无关D、成45度角扭转圆轴横截面上的切应力方向与该点处半径( )。A、垂直B、平行C、无关D、成45度角参考答案：A16. 使0.1MPa、80的液态水达到饱和状态的方法只能是加热，使水的温度上升到0.1MPa的饱和温度。使0.1MPa、80的液态水达到饱和状态的方法只能是加热，使水的温度上升到0.1MPa的饱和温度。饱和温度和饱和压力对应，使水减压，使其达到80对应的饱和压力也可达到饱和状态。17. 应用热泵来供给中等温度(例如100上下)的热量比直接利用高温热源的热量来得经济，因此有人设想将乏汽在冷凝应用热泵来供给中等温度(例如100上下)的热量比直接利用高温热源的热量来得经济，因此有人设想将乏汽在冷凝器中放出热量的一部分用热泵提高温度，用以加热低温段(100以下)的锅炉给水，这样虽然需增添热泵设备，但可以取消低温段的抽汽回热，使抽汽回热设备得以简化，而对循环热效率也能有所补益。这样的想法在理论上是否正确?提示：分别考虑可逆及不可逆效果。18. 在矩阵位移法中，如何处理有已知支座移动的情况?如何处理具有弹性支座的情况?在矩阵位移法中，如何处理有已知支座移动的情况?如何处理具有弹性支座的情况?与在位移法中一样，当有已知支座移动时，求出与此支座移动相当的等效结点荷载，其它计算步骤与荷载作用时相同。    与在位移法中一样，当有弹簧支座时，弹性支座处仍有一个位移基本未知量，但相应的也有一个平衡方程，此方程中含有与弹性支座的刚度有关的项，其它计算步骤与荷载作用时相同。    原理如此，结构整体刚度矩阵要作相应修改、处理。 19. 凡是与水接触的 称为受压面。 A平面；B曲面；C壁面；D底面。凡是与水接触的 称为受压面。  A平面；B曲面；C壁面；D底面。C20. 为什么整体刚度矩阵中主对角线上的元素都是正的，而非对角线上的元素不一定总是正的?为什么整体刚度矩阵中主对角线上的元素都是正的，而非对角线上的元素不一定总是正的?K中主对角线上的元素kii即是位移法方程中的主系数，其力学意义为：在结构中某处沿i方向发生单位位移i=1时，在该处沿i方向相应施加的力。该力的方向与i方向永远一致，故恒为正值。非对角线上的元素(即副系数)kji(ij)是指当发生单位位移i=1时，沿j方向相应的约束力，此力与j的方向能相同也可能相反，故其值不一定为正。21. 进入汽轮机的蒸汽参数为3MPa、400，体积流量5m3/s，蒸汽在压力600kPa，温度在200时抽出总质量的15%，余下的蒸进入汽轮机的蒸汽参数为3MPa、400，体积流量5m3/s，蒸汽在压力600kPa，温度在200时抽出总质量的15%，余下的蒸汽膨胀到20kPa，干度为0.9时排出汽轮机，速度为120m/s。试确定抽汽的体积流量和排汽管的直径。注意气体(包括水蒸气)体积随压力和温度改变。抽汽体积流量qv=2.656 m3/s，排汽管的直径D=1.77m。22. 计算消力池池深的设计流量是建筑物下泄的最大流量。 ( )计算消力池池深的设计流量是建筑物下泄的最大流量。 ( )此题为判断题(对，错)。正确答案：×23. 等截面圆弧两铰拱，拱高f，跨度l,求在均布竖向荷载q作用下的推力。等截面圆弧两铰拱，拱高f，跨度l,求在均布竖向荷载q作用下的推力。 f/l 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 fracH(fracql28f) 0.9944 0.9776 0.9480 0.8956 0.8480 24. 自重900N的滑门吊在轨道上，若A、B两支点与轨道间的摩擦系数分别为0.2和0.3，试计算滑门刚好向右滑动时，作用于自重900N的滑门吊在轨道上，若A、B两支点与轨道间的摩擦系数分别为0.2和0.3，试计算滑门刚好向右滑动时，作用于滑门把手C处的力F。受力分析如图5-34。如果滑门处于平衡状态，由平面任意力系平衡条件      Fix=0：F-FsB-FsA=0    Fiy=0：FNA+FNB-P=0    MA (Fi)=0:FNB·150-P·75+F·150=0    上述三个方程中含有5个未知数，属“静不定”问题。好在题目中给出“滑门刚好向右滑动”的条件，故可补充方程FsB=fBFNB，FsA=fAFNA，解得        考核会不会出现“单点”接触的情况(类似于倾翻问题)，其临界条件为FNB=0。由MA(Fi)=0，有        解得    F=450N204N    这说明，在“单点”接触前，吊门已开始滑动。 25. 动力学普遍方程中应包括内力的虚功吗?动力学普遍方程中应包括内力的虚功吗?动力学普遍方程不应计入内力的虚功。26. 等直径送风管道输送亚音速气流，在管道某处装有一毕托管，测得静压为35828N/m2(表压)，总压和静压之差为40cmHg等直径送风管道输送亚音速气流，在管道某处装有一毕托管，测得静压为35828N/m2(表压)，总压和静压之差为40cmHg，气流温度为25。试按不可压缩流体和可压缩流体两种情况计算该点的流速。设大气压为1标准大气压。不可压缩流体时，v=229.4m/s或258m/s；    可压缩流体时，v=242m/s。 27. 在分布载荷作用处，剪力图是斜直线。( )A.对B.错参考答案：A28. 当力的作用线通过矩心时，则力矩的大小为( )。A、大于某一数值B、零C、无法确定D、常数参考答案：B29. 试用定理分析管道均匀流水头损失系数关系式。假设水力坡度J与流速v、水力半径R、边界绝对粗糙度、试用定理分析管道均匀流水头损失系数关系式。假设水力坡度J与流速v、水力半径R、边界绝对粗糙度、水的密度、黏度有关。正确答案：vR为基本量：F(vJR)=01=J,v,R为基本量：F(v,J,R,)=0,1=J,30. 隔离体(或分离体)是指_。对某一隔离体作受力图时一般要画上两部分外力，一部分是_，另一部分是_隔离体(或分离体)是指_。对某一隔离体作受力图时一般要画上两部分外力，一部分是_，另一部分是_。从结构中选取合适的构件作为研究对象，卸去相邻构件对它的约束后将它从结构中分离出来，以便分析它所受的全部外力。$作用力(或载荷)$支承反力(或约束力)31. 用矩阵位移法求解各类杆件结构时，它们的计算步骤是否相同?形成整体刚度矩阵的方法是否相同?( ) A相同；不用矩阵位移法求解各类杆件结构时，它们的计算步骤是否相同?形成整体刚度矩阵的方法是否相同?(  )  A相同；不同  B相同；相同  C不同；不同  D不好确定B32. 超声速气流在被加热的无摩擦的等截面管中流动时，沿流动方向将引起 A加速；B减速；C速度不变。超声速气流在被加热的无摩擦的等截面管中流动时，沿流动方向将引起  A加速；B减速；C速度不变。B33. 空间力系向某简化中心O简化结果有主向量R=0，主矩mO0，则此力系对任意点A简化必有R=0，mA=mO。( )空间力系向某简化中心O简化结果有主向量R=0，主矩mO0，则此力系对任意点A简化必有R=0，mA=mO。(  )正确34. 角频率为的光子(能量h，动量hk)撞在静止的电子上，试证明角频率为的光子(能量h，动量hk)撞在静止的电子上，试证明在初态电子静止的参考系观察，该系统的能量和动量为    W1=m0c2+h，  p1=hk=h(/c)k0    m0为电子的静止质量，k0是入射光子运动方向的单位矢量若电子吸收了这光子，它将获得动量p2，为使动量守恒满足，应有p2=p1，于是末态电子的能量为        显然W2W1，因此电子不可能吸收这光子$仍在初态电子静止的参考系观察，散射前系统的能量和动量仍为    W1=m0c2+h，  p1=hk=h(/c)k0    如图，设散射后光子的频率为'，能量为h'，动量为p'1=hk'=h('/c)k'。        k'0是散射光子运动方向的单位矢量，k'0与k0的夹角是光子的散射角散射过程电子受到冲击，其动量p'20，能量为散射前后系统的能量和动量守恒        p1=p'2+p'1，  即p'2=p1-p'1    由此可解出散射后光子的角频率为        这结果称为康普顿散射可见散射后光子的频率'，只有能量(电子静止能量)的光子，被散射后才有'第四章讨论电磁波在介质表面的反射与折射现象时，把反射波和折射波的频率看成与入射波的频率相同，这仅对频率较低的电磁波才近似成立 35. 两个主应力不为零是( )应力状态，三个主应力不为零是( )应力状态。A.平面、空间B.平面、平面C.空间、平面D.空间、空间参考答案：A36. 水力最优断面是( )。A.造价最低的渠道断面B.壁面粗糙系数最小的断面C.对一定的流量具有最大断面水力最优断面是( )。A.造价最低的渠道断面B.壁面粗糙系数最小的断面C.对一定的流量具有最大断面积的断面D.对一定的面积具有最小湿周的断面正确答案：D37. 出现质量问题不可怕，可怕的是没有分析，没有预防和整改措施。( )出现质量问题不可怕，可怕的是没有分析，没有预防和整改措施。( )答案：对38. 轴向拉伸和压缩的变形l与( )有关A.轴力FN、横截面面积AB.外力F、横截面面积A、长度l和弹性模量EC.外力F、横截面面积A、长度lD.轴力FN、横截面面积A、长度l和弹性模量E参考答案：D39. 基于磁介质观点，用热力学解释超导体临界磁场的存在基于磁介质观点，用热力学解释超导体临界磁场的存在考虑处于均匀外磁场H中的无穷长超导体圆柱，H的方向与柱轴平行，按磁介质观点，柱体内的磁场也是均匀场，以E表示圆柱单位体积的内能，M为磁化强度，由热力学第一定律和第二定律：    dE=dQ+0HdM， TdSdQ   (1)    得    dE-TdS-0HdM0    (2)    若系统状态发生自发变化，而且在这过程中保持温度T和磁场H不变，则(2)式可写为    dG0    (3)    其中，G为圆柱单位体积的吉布斯函数：    G=E-TS-0HM    (4)    (3)式表示，系统的自发过程朝着吉布斯函数G减小的方向进行现在设温度T和磁场H有一微小改变，导致系统状态发生一个十分微小的变化，于是由(4)式和(2)式，有    dG=-SdT-0MdH    (5)    (5)式表示在微小变化过程中，系统的熵S和磁化强度M可视为不变，即G是温度T与磁场H的函数按磁介质观点，样品处在正常态时M=0，由(5)式，此时有    dGn=-Sn(T)dT    (6)    Gn和Sn分别是正常态下的吉布斯函数和熵而在理想迈纳斯态下M=-H，(5)式成为dG=-S(T，H)dT+0HdH由可积条件，G的二阶混合导数与求导次序无关，故S(T，H)=S(T)于是有    dG=-S(T)dT+0HdH    (7)    记H0时超导态的吉布斯函数为GS(T，H)，H=0时GS(T，0)=GS(T)对(7)式积分得    ，  (TTc)    (8)    上式右方第二项是超导体内的磁能密度，故H=0时，GS(T，0)较小设TTc时，GS(T)Gn(T)，由(8)式便可解释临界磁场现象当磁场H进入超导体内且逐渐增大时，GS(T，H)也逐渐增大，H达到临界值Hc(T)时，有        (9)    当HHc，超导态便转化为正常态，被称为超导态的凝聚能对式(9)微分，并由Sn(T)=-dGn(T)/dT，SS(T)=-GS(T，H)/TH=-dGn(T)/dT，可得    ，(TTc)  (10)    由临界磁场的经验公式        (11)    可知dHc(T)/dT0，故(10)式给出    SS(T)Sn(T)    (12)    即超导态下系统的熵较低，故处于超导态的电子比正常态的电子更为有序 40. 秋季白天秋高气爽气温较高，此时的空气为_。 A干空气 B饱和空气 C未饱和空气 D过热空气秋季白天秋高气爽气温较高，此时的空气为_。  A干空气  B饱和空气  C未饱和空气  D过热空气C地球上的大气或多或少都含有水蒸气，湿空气本身并无过热之说，只有饱和与未饱和之分，空气中带有的水蒸气在过热状态(温度高于其饱和温度)，则为未饱和湿空气，水蒸气达饱和状态(温度等于其饱和温度)，则为饱和湿空气。41. 氧气进行一可逆过程1-2，T-s图上为水平线，过程3-1焓的变化h与过程3-2的热力学变化u的关系是_。氧气进行一可逆过程1-2，T-s图上为水平线，过程3-1焓的变化h与过程3-2的热力学变化u的关系是_。h31=u3242. 点在曲线运动中的法向加速度与速度大小的变化率有关。( )点在曲线运动中的法向加速度与速度大小的变化率有关。( )此题为判断题(对，错)。正确答案：×43. 从皮帕德方程在局域近似下得到的出发，证明相应的皮帕德有效穿透深度为 其中L为伦敦穿透深度从皮帕德方程在局域近似下得到的出发，证明相应的皮帕德有效穿透深度为    其中L为伦敦穿透深度对于满足条件，的第二类超导体，皮帕德方程的局域近似为        (1)    其中        (2)    对(1)式求旋度，得        (3)    由静磁场方程×B=0JS，·B=0，有        (4)    由(3)、(4)两式，得方程        (5)    这方程与伦敦局域理论得到的方程(3.34)有相同形式，其中        (6)    由于，故 44. 由自于工程实际情况不同，有时需要对湿空气喷入一定的水分，即所谓加湿过程，这种加湿过程可采用如下一些方法：由自于工程实际情况不同，有时需要对湿空气喷入一定的水分，即所谓加湿过程，这种加湿过程可采用如下一些方法：  (1)干球温度不变的定干球温度加湿方法；  (2)相对湿度不变的定相对湿度加湿方法；  (3)绝热条件下的绝热加湿方法。  分别按各种调湿过程将湿空气调节为要求的湿空气。已知：t1=12，p1=100kPa，1=25%，d2=5×10-3kg/kg(干空气)，湿空气进入房间的体积流量qV=60m3/min，加湿水温为12。试确定：按定干球温度加湿过程    参见图7-11，由已知的t1=12%，1=25%在图上可以定出调湿前湿空气的状态点1。由t2=t1和d2=5×10-3kg/kg(干空气)可确定调湿后的湿空气状态点2，则1-2为定干球温度的调湿过程。查得2=55%。        当水喷入湿空气后，湿空气的含湿量增加，干球温度要下降，为保持干球温度不变，则必须同时加入热量。    据稳定流动能量方程        其中，qm,a由下式求得        则      由h-d图上读得    v1=0.821m3/kg(干空气)，d1=0.0023kg/kg(干空气)    h1=17.7kJ/kg(干空气)，h2=25.0kJ/kg(干空气)    另外按12查饱和水蒸气表，饱和水的焓h'=50.37kJ/kg    于是        根据质量守恒，加湿后加入的水    qm,w=qm,a(d2-d1)    =72.91kg/min(5×10-3-0.0023)kg/kg(干空气)    =0.1969kg/min    故    =72.91kg/min(25.0-17.7)kJ/kg(干空气)-0.1969kg/min×50.37kJ/kg    =522.3kJ/min    即所要求的3个量分别为2=55%，t2=12，=522.3kJ/min$按定相对湿度加湿过程    由2=1和d2确定调湿后的湿空气状态2'，定相对湿度的调湿过程用7-11图中的1-2'表示。    从h-d图上读得    t2'=25.0，h2'=38.0kJ/kg(干空气)    此时，qm,a，qm,w和h'与定干球温度加湿过程相同，即    qm,a=72.91kg/min，qm,w=0.1969kg/min    h'=50.37kJ/min    则热流量    Q=qm，a(h2'-h1)-qm,wh'    =72.91kJ/min(38.0-17.7)kJ/kg(干空气)-0.1969kg/min×50.37kJ/min    =1470.2kJ/min    即所要求的3个量分别为    2'=24%，t2'=25.0， =1470.2kJ/min$按绝热加湿过程    因绝热加湿过程基本上是一定焓过程，所以由h2=h1和d2确定调湿后的湿空气状态2"，则绝热调湿过程线用7-11图中的1-2"表示。    从h-d图上读得    t2"=4.5，  2"=95%    又因是绝热过程，则=0。 45. 证明沿z轴方向传播的平面电磁波可用矢势A(，)表示，其中，A垂直于z轴方向。证明沿z轴方向传播的平面电磁波可用矢势A(，)表示，其中，A垂直于z轴方向。证明 利用上题中得到的自由空间矢势A的方程          解得平面波解为          由于平面波沿z轴方向传播，故K=kez，则式可写为        根据洛伦兹规范        得        由已知条件A=Aez，故=0    因此 ，由于，再考虑沿z方向传播的电磁波矢势A解析表达式，找出与A的关系便可证明。    易犯错误 不能抓住平面电磁波的特点，未应用沿z轴传播这一特定条件。    引申拓展 求解此类题目时，将E、B用A、表示出来，在已知条件下分析A、解析式及其之间的关系即可。 46. 学习了热力学第一、第二定律，对于节能的认识应该是 A能量守恒，节能就是少用能； B不但在数量上要节约用能学习了热力学第一、第二定律，对于节能的认识应该是A.能量守恒，节能就是少用能;B.不但在数量上要节约用能，而且要按“质”用能。B47. 位移法能计算静定结构吗?位移法能计算静定结构吗?能。因为位移法的特点是在原结构上增加约束，因此可在静定结构上附加约束得到超静定基本体系，再取消约束列出平衡方程求解。下面举例说明：    下图(a)示一静定刚架，用位移法求解时，基本未知量为结点B的转角1及水平线位移2。由基本体系中两个约束反力为零的条件列出基本方程，解得。最后画出弯矩图如图(b)所示。      静定结构不必用位移求解，但也可以用位移法求解内力，同时求出结点位移。力法则不可能求解静定结构。 48. 试证明：在洛伦兹变换下， (1) dxdx是不变式； (2)是不变式。试证明：在洛伦兹变换下，  (1) dxdx是不变式；  (2)是不变式。由洛伦兹变换满足    x'=avxv    而a满足aa=    由此得    dx'dx'=adxadx=aadxdx=dxdx=dxdx=dxdx(求和符号可任意改变角标)    即dxdx是不变式。    (2) 令f为任意可微函数        令xy=ax'，代入上式，得        与(1)中方法相同，利用可得        即是洛伦兹不变算符。 49. t1=10，1=80%，qV1=150m3/min的湿空气流1进入绝热混合室与另一股t2=30，2=60%，qV2=100m3/min的湿空气流2混t1=10，1=80%，qV1=150m3/min的湿空气流1进入绝热混合室与另一股t2=30，2=60%，qV2=100m3/min的湿空气流2混合，总压力为0.1MPa。确定出口气流的温度t3、含湿量d3和相对湿度3。d3=0.009994kg/kg(干空气)，t3=17.68，3=77.39%50. 向容积为V=10m3的刚性绝热真空贮罐充入=0.7，温度为30，压力为0.1MPa的湿空气，到罐内压力达0.1MPa为止。求：向容积为V=10m3的刚性绝热真空贮罐充入=0.7，温度为30，压力为0.1MPa的湿空气，到罐内压力达0.1MPa为止。求：贮罐内空气的干球温度，含湿量和露点温度。已知：干空气Rg=0.287kJ/(kg·K)，Cv=0.718kJ/(kg·K)；水蒸气Rg=0.4615kJ/(kg·K)，Cv=1.402kJ/(kg·K)。由t1=30查饱和水和饱和水蒸气表或饱和空气表，得pa1=4241Pa。    Pv1=1Ps1=0.7×4241Pa=2968.7Pa    Pa1=pb-pv1=0.1×106Pa-2968.7Pa=97031.3Pa        因(证明见本章拓展题3)，故        wa1=1-wv1=1-0.0186=0.9814    cp，a=cV，a+Rg，a=0.718kJ/(kg·K)+0.287kJ/(kg·K)=1.005kJ/(kg·K)    cp，v=cV，v+Rg，v=1.402kJ/(kg·K)+0.462kJ/(kg·K)=1.864kJ/(kg·K)    cp=wacp，a+wvcp，v    =0.9814×1.005kJ/(kg·K)+0.0186×1.864kJ/(kg·K)    =1.021J/(kg·K)     Cv=wacv，a+wvCVv    =0.9814×0.718kJ/(kg·K)+0.0186×1.402kJ/(kg·K)    =0.731J/(kg·K)    据向真空罐充气过程的能量方程h1=u2，所以        d2=d1=0.0190kg(水蒸气)/kg(干空气)    由于真空罐内压力等于充气压力，充气过程干空气和水蒸气质量不变，故    pv2=pv1=2968.7Pa查表，与之对应的饱和温度，即露点23.9。湿空气是干空气和水蒸气的混合物，在向真空罐充气过程中水蒸气和干空气的质量均不变，所以混合气体的质量成分不变，湿空气的含湿量不变。据干空气和水蒸气的质量分数求出混合气体的比定压热容和比定容热容再由充气能量方程可得干球温度。 51. 插入氩气流的毕托管测得驻点压强为158kN/m2，静压为104kN/m2，测管处气流温度为20，试确定可压缩气流的速度；插入氩气流的毕托管测得驻点压强为158kN/m2，静压为104kN/m2，测管处气流温度为20，试确定可压缩气流的速度；若假定气体不可压缩，其密度等于未受扰动的流速中的密度，试确定这样假定可能产生的测速误差。氩气常数R=208.2(N·m)/(kg·K)，绝热指数K=1.68。可压缩流体v=236m/s，不可压缩流体252m/s，相对误差6.8%。52. 某点的真空压强为65000Pa，当地压强为0.1MPa，该点的绝对压强为 A65000Pa；B55000Pa；C35000Pa；D165000Pa。某点的真空压强为65000Pa，当地压强为0.1MPa，该点的绝对压强为  A65000Pa；B55000Pa；C35000Pa；D165000Pa。D53. 气缸中0.1kg的空气初参数是300K、100kPa，被等温压缩到 250kPa，求过程热量和功。气缸中0.1kg的空气初参数是300K、100kPa，被等温压缩到  250kPa，求过程热量和功。Q=W=-7.89 kJ。54. 复杂的周期信号的频谱是( )。A.离散的B.连续的C.函数D.sinc函数正确答案：A55. 气体燃料甲烷分别在定温定压与定温定容条件下燃烧，问哪种条件下放出的热量较多?若甲烷气体是分别在定压加热气体燃料甲烷分别在定温定压与定温定容条件下燃烧，问哪种条件下放出的热量较多?若甲烷气体是分别在定压加热与定容加热过程中达到相同的升温效果，问此时又是哪种过程中吸收的热量较多?56. 已知：无环量平面势流圆柱(半径为a)绕流的流函数为 求：验证流函数满足拉普拉斯方程。已知：无环量平面势流圆柱(半径为a)绕流的流函数为    求：验证流函数满足拉普拉斯方程。拉普拉斯方程的柱坐标形式为        (a)            (b)            (c)    将(b)式、(c)式代入(a)式，(a)式成立。 57. 大容器中的空气经渐缩喷管流向外界空间。容器中空气压强为P0=200kN/m2，温度T0=300K，喷管出口截面Ae=50cm2，空大容器中的空气经渐缩喷管流向外界空间。容器中空气压强为P0=200kN/m2，温度T0=300K，喷管出口截面Ae=50cm2，空间压强分别为Pb=0、100、150kN/m2。试求质量流量。Pb=0、100kN/m2时，Qm=2.334kg/s；    Pb=150kN/m2时，Qm=2.059kg/s。    临界压力Pk=0.5283、P0=105.7kN/m2、Pb=0、100kN/m2时，出口均为临界状态pe=pk；Pb=150kN/m2时，出口未达临界状态，Pe=pb。 58. 某一空气动力计算中，允许压强的相对误差p1.5%，对于15的空气流，其速度值在多大以下方可按不可压缩流体处某一空气动力计算中，允许压强的相对误差p1.5%，对于15的空气流，其速度值在多大以下方可按不可压缩流体处理，并求此条件下的密度变化。由，当p1.5%时        又声速        则    =Mac0.245×340.1783.34(m/s) 59. 合理选择安全系数是解决_和_矛盾的关键。合理选择安全系数是解决_和_矛盾的关键。正确答案：安全、经济安全、经济60. 可变进气歧管系统式发动机在高速时采用 ( )的进气岐管，中、低速时采用( )的进气岐管，以充分利用可变进气歧管系统式发动机在高速时采用 ( )的进气岐管，中、低速时采用( )的进气岐管，以充分利用气流的惯性效应提高充气效率。参考答案：短而粗、 细而长