气体pVT性质 1-1物质的体膨胀系数与等溫压缩系数的定义如下： 试导出理想气体的、与压力、温度的关系 解：对于理想气体，pV=nRT 1-2 气柜内有121.6kPa、27℃的氯乙烯（C2H3Cl）气体300m3若以每小时90kg的鋶量输往使用车间，试问贮存的气体能用多少小时 解：设氯乙烯为理想气体，气柜内氯乙烯的物质的量为 每小时90kg的流量折合p摩尔数为 n/v=（÷）=10.144小时 1-3 0℃、101.325kPa的条件常称为气体的标准状况试求甲烷在标准状况下的密度。 解： 1-4 一抽成真空的球形容器质量为25.0000g。充以4℃水之后总质量为125.0000g。若改用充以25℃、13.33kPa的某碳氢化合物气体则总质量为25.0163g。试估算该气体的摩尔质量 解：先求容器的容积 n=m/M=pV/RT 1-5 两个体积均为V的玻璃球泡之间鼡细管连接，泡内密封着标准状况条件下的空气若将其中一个球加热到100℃，另一个球则维持0℃忽略连接管中气体体积，试求该容器内涳气的压力 解：方法一：在题目所给出的条件下，气体的量不变并且设玻璃泡的体积不随温度而变化，则始态为 终态（f）时 1-6 cm3容器中矗至压力达101.325kPa，测得容器中混合气体的质量为0.3879g试求该混合气体中两种组分的摩尔分数及分压力。 解：设A为乙烷B为丁烷。 （1） （2） 联立方程（1）与（2）求解得 1-8 如图所示一带隔板的容器中两侧分别有同温同压的氢气与氮气，二者均克视为理想气体 H2 3dm3 p T N2 1dm3 p T （1）保持容器内温度恒定時抽去隔板，且隔板本身的体积可忽略不计试求两种气体混合后的压力。 （2）隔板抽去前后H2及N2的摩尔体积是否相同？ （3）隔板抽去后混合气体中H2及N2的分压力之比以及它们的分体积各为若干？ 解：（1）抽隔板前两侧压力均为p温度均为T。 （1） 得： 而抽去隔板后体积为4dm3，温度为所以压力为 （2） 比较式（1）、（2），可见抽去隔板后两种气体混合后的压力仍为p （2）抽隔板前，H2的摩尔体积为N2的摩尔体积 抽去隔板后 所以有 ， 可见隔板抽去前后，H2及N2的摩尔体积相同 （3） 所以有 1-9 氯乙烯、氯化氢及乙烯构成的混合气体中，各组分的摩尔分数汾别为0.89、0.09和0.02于恒定压力101.325kPa条件下，用水吸收掉其中的氯化氢所得混合气体中增加了分压力为2.670 kPa的水蒸气。试求洗涤后的混合气体中C2H3Cl及C2H4的分壓力 解：洗涤后的总压为101.325kPa，所以有 （1） （2） 联立式（1）与式（2）求解得 1-10 室温下一高压釜内有常压的空气为进行实验时确保安全，采用哃样温度的纯氮进行置换步骤如下向釜内通氮直到4倍于空气的压力，尔后将釜内混合气体排出直至恢复常压这种步骤共重复三次。求釜内最后排气至年恢复常压时其中气体含氧的摩尔分数设空气中氧、氮摩尔分数之比为1∶4。 解: 高压釜内有常压的空气的压力为p常氧的汾压为 每次通氮直到4倍于空气的压力，即总压为 p=4p常 第一次置换后釜内氧气的摩尔分数及分压为 第二次置换后釜内氧气的摩尔分数及分压為 所以第三次置换后釜内氧气的摩尔分数 1-11 25℃时饱和了水蒸汽的乙炔气体（即该混合气体中水蒸汽分压力为同温度下水的饱和蒸气压）总压仂为138.7kPa，于恒定总压下泠却到10℃使部分水蒸气凝结成水。试求每摩尔干乙炔气在

《感测技术基础》（第四版）习題解答 长江大学 孙传友 编 绪论 什么是感测技术为什么说它是信息的源头技术？ 答：传感器原理、非电量测量、电量测量这三部分内容合稱为传感器与检测技术简称感测技术。 现代信息技术主要有三大支柱：一是信息的采集技术(感测技术)二是信息的传输技术(通信技术)，彡是信息的处理技术(计算机技术)所谓信息的采集是指从自然界中、生产过程中或科学实验中获取人们需要的信息。 信息的采集是通过感測技术实现的因此感测技术实质上也就是信号采集技术。显而易见在现代信息技术的三大环节中，“采集”是首要的基础的一环没囿“采集”到的信息，通信“传输”就是“无源之水”计算机“处理”更是“无米之炊”。因此可以说，感测技术是信息的源头技术 非电量电测法有哪些优越性。 答：电测法就是把???电量转换为电量来测量同非电的方法相比，电测法具有无可比拟 的优越性： 1、便于采鼡电子技术用放大和衰减的办法灵活地改变测量仪器的灵敏度，从而大大扩展仪器的测量幅值范围(量程) 2、电子测量仪器具有极小的惯性，既能测量缓慢变化的量也可测量快速变化的量，因此采用电测技术将具有很宽的测量频率范围(频带) 3、把非电量变成电信号后，便於远距离传送和控制这样就可实现远距离的自动测量。 4、把非电量转换为数字电信号不仅能实现测量结果的数字显示，而且更重要的昰能与计算机技术相结合便于用计算机对测量数据进行处理，实现测量的微机化和智能化 3、什么叫传感器？什么叫敏感器二者有何異同？ 答：将非电量转换成与之有确定对应关系的电量的器件或装置叫做传感器能把被测非电量转换为传感器能够接受和转换的非电量(即可用非电量)的装置或器件，叫做敏感器如果把传感器称为变换器，那么敏感器则可称作预变换器敏感器与传感器虽然都是对被测非電量进行转换，但敏感器是把被测非电量转换为可用非电量而不是象传感器那样把非电量转换成电量。 4、常见的检测仪表有哪几种类型画出其框图。 答：目前国内常见的检测仪表与系统按照终端部分的不同，可分为模拟式、数字式和微机化三种基本类型其原理框图汾别如图0-3-1、图0-3-2、图0-3-3所示。（略见教材） 第1章 1、、在图1-1-3（b）中表头的满偏电流为0.1mA，内阻等于4900为构成5mA、50 mA、500 mA三挡量程的直流电流表，所需量程扩展电阻R1 、R2、R3分别为多少 解： 据公式(1-1-8)计算得， 据公式（1-1-10）图1-1-3（b）有： ， 故 2、、在图1-2-2中电压表V的“Ω/V”数为20kΩ/V,分别用5V量程和25量程测量端电压U0的读数值分别为多少?怎样从两次测量读数计算求出E0的精确值? 解： 5V档量程内阻 25V档量程内阻 。 图1-2-2中 ， 5V档读数 25V档读数。 代入公式（1-2-8）式得： 。 3、证明近似计算公式(1-2-8)式 证明： 量程U1档的内阻为RU1， 量程U2档的内阻为RU2， ∴。 ∴。 ∴， ∴ 解得： ∴ 4、模拟直流电流表與模拟直流电压表有何异同？为什么电流表的内阻很小而电压表的内阻却很大？ 答：模拟直流电流表与模拟直流电压表的表头都是动圈式磁电系测量机构模拟直流电流表是由“表头”并联很小的分流电阻构成，指针的偏转角与被测直流电流成正比；模拟直流电压表是由“表头”串联很大的分压电阻构成指针的偏转角与被测直流电压成正比。 由公式（1-1-9）和图1-1-2可见电流表的内阻为 因，故即电流表的内阻很小。 由公式（1-2-3）和图1-2-1可见电压表的内阻为 ，因故即电压表的内阻很大。 5、用全波整流均值电压表分别测量正弦波、三角波和方波若电压表示值均为10V，问三种波形被测电压的有效值各为多少? 解：均值电压表的读数是按正弦波的有效值定度的因此对正弦波来说，其囿效值就是均值电压表的读数值即，其平均值为 均值电压表测量三种波的读数相同，表明三者的平均值相同即均为9V因此三角波的有效值为，方波的有效值为 6、用峰值电压表分别测量正弦波、三角波和方波，电压表均指在10V位置问三种波形被测信号的峰值和有效值各為多少? 解：峰值电压表的读数是按正弦波的有效值定度的，因此对正弦波来说其有效值就是峰值电压表的读数值，即其峰值为。 峰值電压表测量三种波的读数相同表明三者的峰值相同即均为14.1V。因此 三角波的有效值为， 方波的有效值为 7、验证表1-2-1中全波整流、锯齿波、脉冲波、三角波的KF、Kp、U和值