22春“机电一体化技术”专业《工程力学基础》在线作业答案参考4

1、22春“机电一体化技术”专业工程力学基础在线作业答案参考1. 采用两级压缩、级间冷却的方式获得高压空气，压力由p1升至p1，最佳的中间压力p2为_。采用两级压缩、级间冷却的方式获得高压空气，压力由p1升至p1，最佳的中间压力p2为_。两级压缩、级间冷却的最佳的中间压力2. 如何利用状态方程和热力学一般关系求取实际气体的uh、s?如何利用状态方程和热力学一般关系求取实际气体的uh、s?提示：除对状态方程求导，代入热力学一般关系式，还应利用状态参数特性选择适当的积分途径。3. 某两级气体压缩机进气参数为100kPa、300K，每级压力比为5，绝热效率为0.82，从中间冷却冷却器排出的气体温度是3某

2、两级气体压缩机进气参数为100kPa、300K，每级压力比为5，绝热效率为0.82，从中间冷却冷却器排出的气体温度是330K。若空气的比热容可取定值，计算每级压气机的排气温度和生产1kg压缩空气压气机消耗的功。空气比热容取定值，Rg=287J/(kg·K)，cp=1004J/(kg·K)。由题意，如图所示，状态1:p1=100kPa、T1=300K    状态2：p2=p1=5×100kPa=500kPa            状态3：p2=p2=500kPa、T3=330K 

3、0;  状态4：P4=p3=5×500kPa=2500kPa    =        生产1kg压缩空气压气机耗功    Wc=(h2-h1)+(h4-h3)=cp(T2-T1)+(T4-T3)    =1.005kJ/(kg·K)×(513.57K-300K)+(564.94K-330K)    =450.7kJ/kg本题虽然各级压力比相同，但进入高压级气缸的气体温度比进入低压级气缸温度高，所以各级消耗的功不相等。 4. 静止的带电介

4、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5. 具有“合理拱轴”的静定拱结构的内力为：( ) AM=0,Q0,N0; BM0,Q=0,N0; CM=0,Q=0,N0; DM0,Q0,N具有“合理拱轴”的静定拱结构的内力为：(  )  AM=0,Q0,N0;  BM0,Q=0,N0;  CM=0,Q=0,N0; 

5、 DM0,Q0,N0C6. 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。7. 某点的真空压强为65000Pa，当地压强为0.1MPa，该点的绝对压强为 A6

6、5000Pa；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。D8. 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)

7、   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

8、)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   &#

9、160;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) 

10、0;  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

11、为有序 9. 依据力的可传性原理，下列说法正确的是( ).A.力不可以沿作用线移动;B.力可以沿作用线移动到任何一点;C.力可以沿作用线移动到物体内的任意一点;D.力可以沿作用线移动到刚体内的任意一点。参考答案：D10. 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=u3211. 在面积相同的情况下，空心圆轴与实心圆轴相比，空心圆轴好。( )A.对B.错参考答案：A12. 柴油发动机连杆大头螺钉承受最大拉力Pmax=58.3k

12、N，最小拉力Pmin=55.8kN。螺纹处内径d=11.5mm。试求平均应力m、柴油发动机连杆大头螺钉承受最大拉力Pmax=58.3kN，最小拉力Pmin=55.8kN。螺纹处内径d=11.5mm。试求平均应力m、应力幅a、循环特征R，并作-t曲线。m=549MPa，a=12MPa，R=0.9613. 列平衡方程时，要建立坐标系求各分力的投影，为运算方便，坐标轴通常需要选在与未知力( )。A.相交90度角B.相交0度角C.相交60度角D.相交30度角参考答案：A14. 合力投影定理建立了合力投影与分力投影的关系。( )A.对B.错参考答案：A15. 当力平行于坐标轴时其投影等于零。( )此题为

13、判断题(对，错)。参考答案：错16. 黏性流体总水头线的变化规律是 A沿程下降；B沿程上升；C保持水平；D前三种情况都有可能。黏性流体总水头线的变化规律是  A沿程下降；B沿程上升；C保持水平；D前三种情况都有可能。A17. 一容积为100m3的开口容器，装满0.1MPa、20的水，问将容器内的水加热到90将会有多少公斤的水溢出?(忽略水的汽一容积为100m3的开口容器，装满0.1MPa、20的水，问将容器内的水加热到90将会有多少公斤的水溢出?(忽略水的汽化，假定加热过程中容器体积不变)18. 一元流动是 A均匀流；B速度分布按直线变化； C运动参数是一个空间坐标和时间变量的函数。一元流动是  A均匀流；B速度分布按直线变化；  C运动参数是一个空间坐标和时间变量的函数。C19. 长管作用水头H保持不变，出口由自由出流改为淹没出流后，管路流量 A减小；B不变；C增大；D不一定。长