上海大學(xué)化工熱力學(xué)

1、上海大學(xué)研究生化工熱力學(xué)考試復(fù)習(xí)題纖維、淀粉、橡膠等以及許多金屬的粉塵很容易引起爆炸與火災(zāi)？因?yàn)檫@些粉塵，顆粒細(xì)小，并且基本均勻混合散發(fā)在空氣中，顆粒與氧氣混合均勻，容易迅速大面積燃燒，產(chǎn)生大量的熱氣體迅速膨脹，導(dǎo)致爆炸。為何晴朗天空為藍(lán)色，早晚是紅色？正午太陽(yáng)高度大，陽(yáng)光穿過(guò)路程短，僅藍(lán)光被散射，因而天空呈藍(lán)色；早晚陽(yáng)光斜射，穿過(guò)路程長(zhǎng)，短波各色光皆被散射，剩下紅光投射地面，陽(yáng)光紅似火，地平線附近呈紅色霞光.為什么一天當(dāng)中，氣溫最高值出自午后14時(shí)？日出前的黎明，日落后的黃昏，以及陰天，天空為什么仍是明亮的？大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的散射作用。在晚秋和寒冬，為什么霜凍多出現(xiàn)在晴朗的夜晚？因?yàn)榍缋实囊雇?/p>

2、，天空少云或者無(wú)云，大氣逆輻射弱，地面輻射的熱量散失多，所以晚秋或寒冬晴朗的夜晚地面氣溫很低，容易出現(xiàn)霜凍。在寒冬，為什么人造煙幕能起到防御霜凍的作用？人造煙霧能增強(qiáng)大氣逆輻射，減少夜晚地面輻射損失的熱量，對(duì)地面起到保溫作用，所以可以防御霜凍。為什么赤道地區(qū)終年太陽(yáng)高度較大，但它并不是全球太陽(yáng)輻射強(qiáng)度最大的地區(qū)？赤道地區(qū)空氣對(duì)流旺盛，多云雨，云量多，大氣的發(fā)射作用強(qiáng)的緣故。塑料大棚和玻璃室溫都能夠改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，原因？城市風(fēng)對(duì)城市大氣環(huán)境有什么不良影響？城市上升的氣流把污染物帶到郊區(qū)，然后通過(guò)地面環(huán)流回到城市我們?cè)诔鞘薪ㄔO(shè)中應(yīng)該采取什么樣的對(duì)策？污染嚴(yán)重的工廠布局在城市風(fēng)的下沉距離之外；應(yīng)將

3、衛(wèi)星城建在城市風(fēng)環(huán)流之外，避免相互污染。為何江河的入?？谔帟?huì)產(chǎn)生沙洲？做豆腐加硫酸鈣？為什么喝豆?jié){最好不加紅糖？相當(dāng)于膠體遇到電解質(zhì)溶液，發(fā)生沉聚明磯凈水？帶相反電荷的溶膠有相互聚沉能力。為什么監(jiān)測(cè)PM2.5?PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，也稱為可入肺顆粒物。PM2.5粒徑小，富含大量的有毒、有害物質(zhì)且在大氣中的停留時(shí)間長(zhǎng)、輸送距離遠(yuǎn)，因而對(duì)人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量的影響更大。為什么膽囊炎的人怕油？食物中的油脂進(jìn)入人體后先被膽汁酸鹽乳化，成為極小的乳滴，才容易被腸壁吸收。乳狀液作為化學(xué)反應(yīng)介質(zhì)有那些優(yōu)越性？反應(yīng)物分散成小滴后，在每個(gè)小滴中反應(yīng)物數(shù)量較少，反應(yīng)均勻，并且乳狀

4、液的面積大，因而溫度易于控制，以制得較高質(zhì)量的產(chǎn)品。將殺蟲(chóng)劑，滅菌劑制成水包油型乳劑使用，不但藥物用量少，。而且能均勻地在植物葉上鋪展，提高殺蟲(chóng)滅菌效率。瀝青的黏度很大，不便于在室溫下直接用于鋪路面。故先用陽(yáng)離子型乳化劑將其制成水包油型乳化劑，則表觀黏度大大降低，并改善了對(duì)沙石的潤(rùn)濕性，操作簡(jiǎn)便，效果好。比較有效的陽(yáng)離子型表面活性劑。這主要是因?yàn)樯呈砻婧韶?fù)電，易于吸收荷正電的瀝青乳狀液滴，并使其破乳，水分蒸發(fā)后瀝青與沙石粘結(jié)在一起。潤(rùn)滑油中加入表面活性劑能夠大大提高潤(rùn)滑性能？表面活性劑吸附在界面，使其與潤(rùn)滑油混合形成了不太穩(wěn)定的水包油型乳狀液，潤(rùn)滑油粘度大為降低，提高了潤(rùn)滑性能。在稠油開(kāi)采輸

5、送中，加入含有潤(rùn)濕劑的水溶液，使油管和輸送管道內(nèi)壁形成親水性表面從而降低管壁對(duì)稠油的流動(dòng)阻力，節(jié)省了動(dòng)力。5%的NR+苯為冰凍狀態(tài)高分子鏈雖然被大量溶解包圍，但運(yùn)動(dòng)仍有相當(dāng)大的內(nèi)摩擦力。為何HDPE（高密度聚乙烯）（Tm=135C熔融溫度）在四氫萘中加熱到120C才能溶解？這類聚合物一般是由加聚反應(yīng)生成的，他們是純碳?xì)浠?，分子間沒(méi)有極性基團(tuán)相互作用力，但由于分子鏈結(jié)構(gòu)規(guī)整，所以結(jié)晶，室溫下幾乎不溶解。往往是加熱到接近Tm時(shí)，晶格被破壞，再與溶解作用。為何聚酰胺室溫可溶于甲醇和50%的甲酸中？這類聚合物大多數(shù)是由縮聚反應(yīng)生成，結(jié)晶聚合物中含有部分非晶相（極性的）成分，它與強(qiáng)極性溶劑接觸時(shí)，產(chǎn)生

6、熱效應(yīng)，放出的熱使結(jié)晶部分晶格被破壞，然后被破壞的晶相部分就可與與溶劑作用逐步溶解。（結(jié)晶度大，溶解度就小）氣蝕現(xiàn)象？水在巨大壓力沖擊下會(huì)產(chǎn)生無(wú)數(shù)小氣泡，周圍液體會(huì)對(duì)氣泡產(chǎn)生一個(gè)極大地壓力，在這個(gè)壓力作用下，氣泡的液膜將以極大地速度產(chǎn)生收縮而破裂，同時(shí)產(chǎn)生幾千帕的壓力，無(wú)數(shù)個(gè)小氣泡用如此大的壓力連續(xù)而密集地撞擊在金屬器件上，將會(huì)使機(jī)件受到破壞。即“氣蝕”現(xiàn)象。護(hù)士給病人注射各種針劑藥物時(shí)，注射前一定要嚴(yán)格檢查針筒中是否有小氣泡？血液中一旦混有小氣泡，就有可能在血液中產(chǎn)生彎曲液面，當(dāng)外部稍加壓力時(shí)，氣泡兩邊彎液面曲率半徑不相等，產(chǎn)生阻止血液流動(dòng)的力。產(chǎn)生“氣塞”現(xiàn)象。人體從高壓區(qū)域轉(zhuǎn)到低壓區(qū)域，

7、速度太快會(huì)有危險(xiǎn)（如海底潛水員返回水面，飛機(jī)高速起飛時(shí)）？氣體在液體中的溶解度隨壓力的增大而增大。因此，在高壓條件下，血液中溶解了大量的氣體。如果外界氣壓突然下降，血液中氣體就會(huì)急劇釋放出來(lái)，結(jié)果會(huì)在血液中形成很多小氣泡，這些小氣泡會(huì)阻塞微細(xì)血管，阻礙血液的正常流動(dòng)，人就會(huì)昏迷甚至死亡。深耕有利于保持土壤中的水分？土壤中，顆粒之間的空隙構(gòu)成毛細(xì)管，水是潤(rùn)濕土壤的，呈凹液面。深耕切斷地表的土壤間隙，亦即毛細(xì)管，防止水分沿毛細(xì)管進(jìn)一步上升而蒸發(fā)。合成氨廠的合成塔中，F(xiàn)e催化劑進(jìn)水后會(huì)板結(jié)，為什么？被潤(rùn)濕的固體粒子附上了一層水膜，而粒子彼此較接近，水膜連成一片，粒子間形成凹液面，附加壓力指向氣體，因

8、而會(huì)使粒子緊密結(jié)合。干面粉沒(méi)有黏結(jié)性，但加入能使其潤(rùn)濕的水，則在粉體間存在毛細(xì)吸力，從而使它具有黏結(jié)性和可塑性。同樣，粉體材料在高溫?zé)Y(jié)時(shí)，一旦出現(xiàn)可潤(rùn)濕粉體的液體，毛細(xì)吸力使粒子相互靠攏而使得材料密化。這在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中很重要。小水滴比平液面蒸發(fā)的快？小水滴平衡的蒸汽壓比平液面的蒸汽壓大。對(duì)小液滴而言還沒(méi)達(dá)到飽和，對(duì)燒杯中的平液面卻已達(dá)到飽和，于是小水滴不斷蒸發(fā)。人工降雨？過(guò)飽和蒸氣的壓力超過(guò)相應(yīng)溫度下通常體積液體的飽和蒸氣壓，但仍小于該液體微小液滴的飽和蒸汽壓。引入凝結(jié)中心可使液滴核心易于生產(chǎn)，減輕過(guò)飽和程度。在過(guò)冷液體中投入小晶體作為新相的種子，能使液體迅速凝固。蒸餾時(shí)加入少量碎瓷片防止暴

9、沸？凹液面上的附加壓力會(huì)造成液體過(guò)熱，提前在液體中加入少量素?zé)善蛎?xì)管等物質(zhì)可大大降低過(guò)熱的程度，防止暴沸。毛細(xì)管凝聚？因?yàn)橐后w能潤(rùn)濕固體，使毛細(xì)管中液面成凹型，當(dāng)PrvP外VP時(shí)，達(dá)到蒸汽飽和狀態(tài)，蒸汽將在毛細(xì)管中凝結(jié)成液體的現(xiàn)象，稱為毛細(xì)管凝聚.青藏鐵路在凍土地段使用熱棒？熱棒內(nèi)的液氨吸收地下的熱量后汽化，由于汽化后密度降低，氨氣上升至熱棒內(nèi)的頂部露出地面，利用散熱器散熱給空氣后冷凝為液氨，又下降到底部，繼續(xù)吸收地下的熱量，如此循環(huán)，使地下的熱量不斷傳到空氣中。而由于氨只能在底部地下處于液態(tài)時(shí)吸熱，而在頂部處于氣態(tài)時(shí)放熱，所以實(shí)現(xiàn)了熱量從地下向地上的單向傳遞，而不會(huì)反向。這樣就把地下凍

10、土層的熱量帶走，可以防止凍土層融化導(dǎo)致的鐵軌扭曲變形。界面現(xiàn)象1、人體從高壓區(qū)域轉(zhuǎn)到低壓區(qū)域，速度太快會(huì)有危險(xiǎn)（如海底潛水員返回水面）？答：因?yàn)闅怏w在液體中的溶解度隨環(huán)境氣壓的增大而增大,在高壓條件下，人體的血液和組織液中溶進(jìn)了大量的氣體，如果外界氣壓突然降低，則血液和組織液中的氣體會(huì)急劇氣化，在血管中形成許多小氣泡。這些氣泡在微血管中產(chǎn)生彎液面，若氣泡前后兩個(gè)彎液面的曲率半徑不相等，即產(chǎn)生了一個(gè)阻止血液流動(dòng)的力，使人體的血液不能正常流動(dòng)，嚴(yán)重的會(huì)造成死亡。2、為何蒸餾實(shí)驗(yàn)，通常加入少量碎瓷片防止暴沸？答：對(duì)過(guò)熱液體繼續(xù)加熱，會(huì)驟然而劇烈地發(fā)生沸騰現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為“暴沸”?；蚪凶鳌氨婪小薄＿^(guò)

11、熱是亞穩(wěn)狀態(tài)。由于過(guò)熱液體內(nèi)部的漲落現(xiàn)象，某些地方具有足夠高的能量的分子，可以彼此推開(kāi)而形成極小的氣泡。當(dāng)過(guò)熱的液體溫度遠(yuǎn)高于沸點(diǎn)時(shí)，小氣泡內(nèi)的飽和蒸氣壓就比外界的壓強(qiáng)高,于是氣泡迅速增長(zhǎng)而膨脹，以至由于破裂引起工業(yè)容器的爆炸。液體之所以發(fā)生過(guò)熱的原因是液體里缺乏形成氣泡的核心。為避免容器的暴沸，可在容器中放含有空氣的無(wú)釉陶塊等。簡(jiǎn)單說(shuō)就是因?yàn)榧訜釙r(shí)燒杯中的液體會(huì)向上沖，從而造成了一個(gè)個(gè)冒出來(lái)的“噴泉”，劇烈時(shí)甚至?xí)R出傷人，而碎瓷片能夠有效的阻止液體的向上沖，使加熱時(shí)液體能夠保持平穩(wěn)。3、為什么深耕有利于保持土壤中的水分？答：大雨地后，未鋤頭過(guò)的土壤中形成無(wú)數(shù)毛細(xì)管，地下水由于毛細(xì)管作用上升

12、到地面而蒸發(fā)，鋤地過(guò)后，切斷地表與深層的毛細(xì)管聯(lián)系，保持了土壤的水分。4、為什么自由液滴或氣泡（在不受外力場(chǎng)影響下）通常呈球形？答：因?yàn)橹挥谐是蛐?，彎曲液面上的各點(diǎn)曲率才會(huì)相同，因此產(chǎn)生的附加壓力也相同，液滴或氣泡才能穩(wěn)定存在.否則，產(chǎn)生的附加壓力的大小和方向會(huì)不相同，使液滴或氣泡內(nèi)部存在不平衡力，這種不平衡力將使液滴或氣泡自動(dòng)變成球形.5、噴灑農(nóng)藥時(shí)，農(nóng)藥中為什么要加表面活性劑？植物有自身保護(hù)功能，在葉子表面有蠟質(zhì)物，不被雨水潤(rùn)濕，如果農(nóng)藥是普通水溶液，噴在植物葉面不能潤(rùn)濕葉子，接觸角90呈水滴彈下，不能達(dá)到殺蟲(chóng)作用，加入了表面活性劑后使農(nóng)藥的表面張力下降，接觸角小于90，能潤(rùn)濕植物的葉面，

13、提高殺蟲(chóng)效果。6、用同一支滴管滴出相同體積的水，NaCl稀溶液和乙醇，滴數(shù)是否相同？不相同，若在密度相差不大時(shí)，液滴的大小與表面張力有關(guān)，表面張力大，管端懸掛的體積越大，NaCl表面張力最大，液滴最大，乙醇表面張力最小，液滴最小，水表面張力介于二者之間，液滴大小介于二者之間。7、重量分析中，形成沉淀后，為什么要將沉淀陳化一段時(shí)間后再過(guò)濾？在形成沉淀的過(guò)程中，沉淀粒子的大小不同。根據(jù)開(kāi)爾文公式，沉淀顆粒越小溶解度越大，大小粒子處在同一環(huán)境中，則小顆粒不斷溶解，大顆粒不斷長(zhǎng)大，陳化一段時(shí)間后，小顆粒消失，容易過(guò)濾。膠體1清晨，在茂密的樹(shù)林中，常?？梢钥吹綇闹θ~間透過(guò)的一道道光柱？因?yàn)樗羝诳諝庵?/p>

14、形成霧氣，使空氣顆粒大于1納米，小于100納米，則會(huì)形成氣溶膠，即膠體。所以有陽(yáng)光時(shí),就會(huì)有膠體的丁達(dá)爾現(xiàn)象.2為何晴朗的天空未藍(lán)色？在晴朗的天氣里空氣中會(huì)有許多微小的塵埃、水滴、冰晶等物質(zhì)，當(dāng)太陽(yáng)光通過(guò)空氣時(shí)太陽(yáng)光中波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅光、橙光、黃光都能穿透大氣層，直接射到地面，而波長(zhǎng)較短的藍(lán)、紫、靛等色光，很容易被懸浮在空氣中的微粒阻擋，從而使光線散射向四方,使天空呈現(xiàn)出蔚藍(lán)色。實(shí)際上發(fā)生散射的藍(lán)光只是一小部分，大部分沒(méi)有遇到微粒的藍(lán)光、紫光還是直接射到了地球上，所以射到地球上的白光中仍然是紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫。當(dāng)大雨過(guò)后，你是否注意過(guò)天會(huì)更藍(lán),越是晴朗的天氣，天越藍(lán)，這是因?yàn)檫@樣的天氣里，

15、空氣中的塵粒、小滴、冰晶的數(shù)量會(huì)很多。3為何江河的入海口處會(huì)產(chǎn)生沙洲混在河水里的泥沙從上游流到下游時(shí)，由于河床逐漸擴(kuò)大，降差減小，在河流注入大海時(shí)，水流分散，流速驟然減少，再加上潮水不時(shí)涌入有阻滯河水的作用，特別是海水中溶有許多電離性強(qiáng)的氯化鈉（鹽），它產(chǎn)生出的大量離子，能使那些懸浮在水中的泥沙也沉淀下來(lái)。于是，泥沙就在這里越積越多，最后露出水面。這時(shí)，河流只得繞過(guò)沙堆從兩邊流過(guò)去。由于沙堆的迎水面直接受到河流的沖擊，不斷受到流水的侵蝕，往往形成尖端狀，而北方水面卻比較寬大，使沙堆成為一個(gè)三角形4石油開(kāi)采，向地下注水加壓為何加入表面活性劑這種液體稱為微乳狀液，也叫膠束分散體或膠束溶液，分為W/

16、0型和O/W型兩種，具有熱力學(xué)穩(wěn)定性。微乳狀液同油、水是無(wú)界面的，即沒(méi)有界面張力，不存在毛細(xì)管阻力，它的波及系數(shù)比普通水高，由于與油完全混溶，因此，洗油率很好。表面活性劑水溶液的作用如下：（1）降低界面張力，使殘余油變?yōu)榭闪鲃?dòng)油；（2）改變地層表面的潤(rùn)濕性；（3）增加原油在水中的分散作用；（4）改變?cè)偷牧髯冃?，降低原油黏度和極限剪切應(yīng)力。5潤(rùn)滑油中加入表面活性劑能夠大大提高潤(rùn)滑性能工業(yè)中常用的水基液體為以水稀釋油基而成的乳化液，有水包油型和油包水型兩類。在水包油型乳化液中，油以細(xì)小的油滴分散在水中，乳化液呈半透明的液體（油滴直徑為0.050.1微米時(shí)）或乳白色液體（油滴直徑為0.11微米時(shí)）。為使乳化液保持一定的穩(wěn)定性，應(yīng)在液中加入起乳化作用的表面活性劑。水包油型乳化液外相為水，含油量較低，故其冷卻性和流動(dòng)性都與水接近，易生銹，潤(rùn)滑性較差。在油包水型乳化液中，油包著水，好處是不生銹，粘度增大，可用作液壓油。水基液體都是不燃燒物質(zhì)。熱力學(xué)第一二定律1青藏鐵路在凍土段使用熱棒技術(shù)原理？通過(guò)保護(hù)凍土來(lái)確保路基的穩(wěn)定性。它是中空的雙層套管，裝有沸點(diǎn)較低的液體，如液態(tài)氨。在冷季，氣溫低于地溫，液體吸收周圍土體的熱量后