热分析考试考试)20121210)

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中国科学院研究生院热工基础2012、2013年考研真题试题

中国科学院研究生院热工基础2012、2013年考研真题试题

中国科学院研究生院2012年招收攻读硕士学位研究生入学统一考试试题科目名称:热工基础考生须知:1.本试卷满分为150分,全部考试时间总计180分钟。

2.所有答案必须写在答题纸上,写在试题纸上或草稿纸上一律无效。

3.可以使用无字典存储和编程功能的电子计算器。

工程热力学 一、名词解释(共20分,每小题4分)(1)卡诺定理 (2)熵 (3)理想气体 (4)平衡状态 (5)可逆过程二、简答题(共15分,每小题5分)(1)写出3个热力学基本状态参数并解释其意义。

(2)在温-熵(T-S)图上绘出以饱和蒸气为工质的卡诺循环过程,并标出做功量,写出循环效率的计算式。

说明图中每个过程是什么,并举例说明在哪种设备中发生。

(3)气流通过喷管,气体绝热膨胀、压力降低、流速增加,写出不同马赫数下的气流截面变化规律。

三、(共10分)证明下列等式=v v c s T T ∂⎛⎫⎪∂⎝⎭,=pp c s T T∂⎛⎫ ⎪∂⎝⎭。

四、(共10分)某制冷机工作于两恒温热源3231=T K,2732=T K 之间,如果工质在放热1Q 过程中与高温热源的温差为7K,在吸热2Q 过程中与低温热源的温差为3K,压缩机做功为net W 。

试判断以下几种情况能否实现,是否是可逆循环。

(1)2702=Q J ,60=net W J ; (2)10002=Q J ,11501=Q J ; (3)5402=Q J ,150=net W J 。

五、(共10分)某种理想气体以700℃、0.6MPa 及100m/s 的速度流入绝热收缩喷管,若喷管的背压25.0=b p MPa 、速度系数=ϕ0.9、喷管的截面积为24002mm 。

(1)计算喷管的流量;(2)计算由摩擦引起的作功能力损失。

已知该气体的物性参数为)K kJ/(kg 32.0⋅=g R 、)K kJ/(kg 16.1⋅=p c 。

环境温度300=s T K ,定熵流动下的表达式:k pv =定值;滞止参数表达式为20/2p T T c c =+;流速表达式为2c =12()1cr v κκκ-=+。

热统试题及重要答案

热统试题及重要答案

一、简答题(23分)1. 简述能量均分定理。

(4分)答:对于处在温度为T的平衡状态的经典系统,粒子能量中每一个平方项的平均值的平均值等于。

根据能量均分定理,单原子分子的平均能量为,双原子分子的平均能量2. 热力学方法和统计物理方法是研究关于热运动规律性的两种方法,试评论这两种方法各自的优缺点。

(5分)答:热力学:较普遍、可靠,但不能求特殊性质。

以大量实验总结出来的几条定律为基础,应用严密逻辑推理和严格数学运算来研究宏观物体热性质与热现象有关的一切规律。

统计物理:可求特殊性质,但可靠性依赖于微观结构的假设,计算较麻烦。

从物质的微观结构出发,考虑微观粒子的热运动,通过求统计平均来研究宏观物体热性质与热现象有关的一切规律。

两者体现了归纳与演绎不同之处,可互为补充,取长补短。

3. 解释热力学特性函数。

(4分)答:如果适当选择独立变量(称为自然变量),只要知道一个热力学函数,就可以通过求偏导数而求得均匀系统的全部热力学函数,从而把均匀系统的平衡性质完全确定,这个热力学函数即称为特性函数,表明它是表征均匀系统的特性的。

4.简述推导最概然分布的主要思路。

(5分)①写出给定分布下的微观状态函数表达式② 两边同时取对数,并求一阶微分③ 利用约束条件N ,E 进行简化④ 令一阶微分为0,求极大值⑤ 由于自变量不完全独立,引入拉格朗日未定乘子⑥ 最后得出粒子的最概然分布5. 试述克劳修斯和开尔文关于热力学第二定律的两种表述,并简要说明这两种表述是等效的。

(5分)答:克:不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化(表明热传导过程是不可逆的);开:不可能从单一热源吸收热量使之完全变成有用的功而不引起其他变化(表明功变热的过程是不可逆的);联系:反证法 P31二.填空题(27分)1. (3分)熵的性质主要有① 熵是态函数 ; ② 熵是广延量 ; ③ 熵可以判断反应方向 ;④熵可以判断过程的可逆性 ;⑤ S=k ln 熵是系统微观粒子无规则运动混乱程度的度量 。

热分析习题及答案

热分析习题及答案

第三章热分析习题3-1名词解释热重分析、差热分析、差示扫描量热仪、动态热机械分析、潜热、显热、玻璃化转变温度、比热热重分析:用来测量在一定气氛条件和程序控温下样品重量随温度变化的方法。

玻璃化转变温度:二级相变。

宏观上是指聚合物由玻璃态转变为高弹态的特征温度,在微观上是高分子链段开始运动的温度。

显热:在恒压和恒容不作非体积功的条件下,仅因系统温度改变而与环境交换的热称为显热。

潜热:在一定温度、压力下系统发生相变时与环境交换的热。

TG热重分析DSC差示扫描量热仪DTA差热分析DMA动态热机械分析3-2 影响热重曲线的主要因素?试推导热重仪器中试样表观增重与气体密度的关系。

根据所推导的表观增重公式说明影响表观增重的因素。

答:影响热重曲线的主要因素包括:1 仪器因素(1)浮力和对流(2)挥发物的再凝集(3)坩埚与试样的反应及坩埚的几何特性2实验条件(1)升温速率(2)气氛的种类和流量3.试样影响(1)试样自身的结构缺陷情况、表面性质(2)试样用量(3)试样粒度表观增重(ΔW):ΔW =WT-W0WT ——对应于T 温度下的质量;W0 ——对应于T0温度下的质量ΔW=Vg()= Vg(1- T0/T)V——受浮力作用的(在加热区)试样盘和支撑杆的体积;——试样周围气体在T0时的密度;T——测试时某时刻的温度(K)。

影响表观增重的因素: V、、T。

3-3 Cahn秤的主要技术指标。

答:Cahn秤主要技术指标:灵敏度(0.1μg);最大称重(5g);漂移(小于0.1μg/h)3-4差热曲线基线方程的表达式中,各参数的物理含义?影响差热曲线基线的主要因素?答:(△T)a就是差热曲线基线方程:(△T)a=V式中,K——与仪器灵敏度有关的仪器常数t——时间V——升温速度Cs ——试样比热Cr——参比样比热可见影响(△T)a的因素有Cs、Cr、V 和K。

可见①程序升温速度V值恒定,才可能获得稳定的基线;②Cs和Cr越接近,(△T)a越小,选用参比物时,应使其热容尽可能与试样相近;③在程序升温过程中,如果试样的比热有变化,(△T)a也在发生变化;④程序升温速率V值越小,(△T)a也越小。

热试专业考试题

热试专业考试题

热试专业规程考试题一.填空题:1.在理论上所需的空气量叫理论空气量。

2.蒸汽温度超过该压力下的,温度所超过的部分叫做过热度。

二.名词解释:1.什么是物质的热容量?答:2.什么是燃料的发热量?答:三.选择题锅炉结焦的主要原因是:、、、(1)燃料灰熔点低;(2)设计炉膛热负荷太高;(3)水循环不良;(4)敷设卫燃带太多(5)超负荷运行;(6)燃烧偏斜。

四.判断题:锅炉热损失中,损失最大的一项是: (1). 排烟损失q2 (2). 机械不完全燃烧损失q4(3). 化学不完全燃烧损失q3五.问答题1.什么是汽轮机转子的临界转速?答:2.根据下图列出平衡方程,并计算抽气量t2(2)t s=795.5KJ/Kg答:3.说说给水温度低对锅炉效率的影响答:试题答案一.1.燃料完全燃烧2.饱和温度二.1.物质热容量就是单位质量的物体,温度每升高1℃所需要的热量。

2.燃料完全燃尽所放出的热量三.(1)(2)(4)(6)四.(1)五.1.当激振力的频率即转子的角速度等于转子的自振频率时,便发生共振,振幅急剧增大,此时的转速便是转子的临界转速。

2.G(t-t1)=D1(i1-t s)*η得D1=225.4×(946-820.6)/((3161-795.5)×0.98)=12.193T/H23.给水温度低,为了使蒸发量保持不变,需增大燃料量和风量,而过热器再热器的蒸汽量不变,其吸收热量也不变,在一定范围内,省煤器多吸收的热量不足以抵消烟气多携带的热量,这样造成了排烟温度和排烟量的上升(或排烟温度不变),使排烟热损失增加,导致锅炉热效率的下降。

天津商业大学传热学2012--2018年考研真题

天津商业大学传热学2012--2018年考研真题

天津商业大学2018年研究生入学试题
专业:动力工程(专业学位)
课程名称:传热学(902)共3页第1页
说明:答案标明题号写在答题纸上,写在试题纸上的无效。

一、名词解释(每小题5分,共20分)
1.傅立叶定律与斯蒂芬-玻尔兹曼定律
2.热对流与对流传热
3.自然对流和强制对流
4.黑体和光谱辐射力
二、简答题(每题8分,共40分)
1.冬天在阳光照射的中午晒棉被,试从传热的角度解释晚上睡觉时会更暖和的原因。

2.请解释非稳态导热分析中的集中参数法,其适用条件是什么?为何可以在这种条件下使用?
3.试推导具有内热源
q(W/m3)的二维稳态导热,绝热边界内部角点(i,j) 节点
v
方程式,如图1所示,y
∆。

=
x∆
图1
4.为什么非稳态导热的初始阶段可以当作半无限大物体的非稳态导热来处理?
5.为什么位于太阳照耀下被玻璃封闭起来的空间,例如小轿车、培养植物的暖房等,其内部温度明显高于外界温度?
专业:动力工程(专业学位)
课程名称:传热学(902)共3页第2页
三、计算题(1、2题每题20分,3、4题每题25分,共90分。


q,平板左、1.一个厚度为δ、导热系数为常数的大平壁,壁内具有均匀热源
v
1。

2012年动力专业基础下午考试真题及解析

2012年动力专业基础下午考试真题及解析

A.25mm
B.20mm
C.12.5mm
D.10mm
答案:B
解析:临界绝缘直径与管内外径无关,计算式为:
dcr
=
2λins h0
=
2
× 0.12W/(m · K) 12W/(m2 · K)
=
0.02m
13.采用集总参数法计算物体非稳态导热过程时,下列用以分析和计算物体的特 征长度的方法中,错误的是: A.对于无限长柱体 L=R/2,对于圆球体 L=R/3,R 为半径 B.对于无限大平板 L=δ,δ为平板厚度的一半; C.对于不规则物体 L=V(体积)/F(散热面积) D.对于普通圆柱 L=R,R 为半径 答案:D 解析:本题有问题,应该多给一个条件 Bi<0.1; 《传热学》(第四版)是这样描述的: 对于平板,特征长度取半厚;对于圆柱和球体,特征长度取半径,但是圆柱的条
B.热能利用率Kmax=1 D.热能利用率K不变
/forum-624-1.html
解析:热电联产的目的是提高系统的能源综合利用率。与采用单独的朗肯循环相
比,热电联产的汽轮机背压提高,发电量减小,热功效率是有所下降的,但是排
热量用于采暖,因此能源综合利用率有所提高。
17.在沸腾换热过程中,产生的汽泡不断脱离表面,形成强烈的对流换热,其中,
产生的汽泡所需条件的正确说法是:
A.只要满足Rmin

2σTs γρv(tw−ts)
B.只要满足pv − ps > 2������/������
/forum-624-1.html
C.只要壁面温度tw>>流体饱和温度ts D.壁面与流体有过热度及壁面处有汽化核心 答案:A 解析:《传热学》(第四版)P319 这样描述:加热 表面上要产生汽泡液体必须过热,而且必须达 到一定的过热度。因此 D 答案只说了有过热度, 没说过热度达到一定值。从沸腾曲线看出,当 过热度较小时,对流换热为自然对流,没有汽 泡。精讲精练上给出的说明是 A。

2012年新入职大学生热力系统理论培训试卷与答案2

2012年新入职大学生热力系统理论培训试卷与答案2

新入职大学生热力系统理论培训试卷2注意事项1、考试时间:45分钟。

2、请首先按要求在试卷的标封处填写您的姓名。

3、请仔细阅读各种题目的回答要求,在规定的位置填写您的答案。

4、不要在试卷上乱写乱画,不要在标封区填写无关的内容。

一、填空题(每题2分,共36分)1、锅炉与汽轮机之间的蒸汽管道与通往各用汽点的支管及其附件称为(发电厂主蒸汽系统),主蒸汽管道输送的工质(流量大,参数高),所以对金属材料要求也高,它对发电厂运行的安全性、可靠性和经济性的影响大、因此主蒸汽系统应力求简单、安全、可靠,要便于安装、扩建,并且使投资及运行费用较小。

主蒸汽管道是指(锅炉过热器)出口输送新蒸汽到(汽轮机高压主汽门)的管道,同时还包括管道上的(疏水)管道以及锅炉过热器出口的(安全阀)及(排汽)管道。

2、我公司主蒸汽系统采用(单管—双管)布置。

主蒸汽由(锅炉过热器出口集箱)接出一根单管通往(汽轮机房),在进汽轮机前用一个(45 斜三通)分为两根管道,分别接至汽轮机(高压缸的左右侧主汽门)。

主蒸汽管道上不安装流量测量装置,主蒸汽流量根据(主蒸汽压力)与(汽轮机调节级后的蒸汽压力)之差确定。

这样做可减小压力损失,提高热经济性。

3、主蒸汽管道上设有畅通的疏水系统。

它有两个作用。

其一(是在停机后一段时间内,及时排出管道内的凝结水)。

另一个更重要的作用是(在机组启动期间使蒸汽迅速流经主蒸汽管道,加快暖管升温,提高启动速度)。

4、主蒸汽管道上设有三个疏水点,一处位于(斜三通前的主管上),另外两处分别位于(两个高压主汽门前)。

每根疏水管上设置一个(隔离)阀和一个(气动薄膜隔离)阀。

疏水最终都排至(汽轮机本体疏水扩容器)。

为了增加疏水阀的可靠性,此阀门设计为失气则(开)。

5、冷再热蒸汽主管上装有气动薄膜逆止阀。

其主要作用是(防止高压旁路运行期间排汽倒入汽轮机高压缸)。

气动控制能够保证该阀门(动作可靠迅速)。

气动薄膜逆止阀的出口管道引出一路支管,将冷再热蒸汽送回(逆止阀进口的冷再热蒸汽管道),管道上安装两只电动隔离阀,称为(倒暖阀)。

2012中科院热工基础真题回忆

2012中科院热工基础真题回忆

工热部分:1,定义解释,每个3分卡诺定理,熵,平衡状态,可逆过程,理想气体2,问答题每个5分我自己排的顺序,记不太清:(1)温室效应的原理解释;(2)喷管在不同马赫数时的型式;(3)在温熵图表示以饱和蒸汽为工质的卡诺循环,功,各是什么过程;应用在何种设备中(4)写出三个状态参数,并解释其物理意义;(5)可能有遗漏,想不起来大题部分:3,证明(10分):(as/aT)v=cv/T;就是熵关于T在比容不变时的偏微分=定容比热容/热力学温度(as/aT)p=cp/T4,喷管计算,涉及速度系数,求:速度,流量,其他忘了5,制冷装置的计算,涉及制冷系数,给出一组数据判断是否能实现,是否可逆6,可用能(火用分析),不可逆损失的计算和分析传热学:1,热扩散系数的解释及其与导热系数的区别2,辐射换热的主要特点3,竖壁自然对流时的温度和速度分布的,用图表示4,速度边界层的解释,横掠平板时的图示大题部分:1,一侧绝热,另一侧温度一定的一维有内热源的导热计算题,求:温度的方程,边界温度,热流密度2,管壳式换热器的热计算,涉及管内强制流动,凝结换热的理解,平均换热温差,出口温度,对流传热系数等的计算3,大房间内有一根水平和竖直连接的烟筒,计算总得传热量,涉及辐射换热计算,自然对流的计算。

4,热电偶测温的问题,涉及时间常数,实际温度,及加遮热罩后的测量温度。

谈谈我考完的感受,题型基本保持不变。

难点还是在大题上。

首先,计算量感觉比较大,有一个给力的计算器很重要。

有几个大题包含的内容跨越章节,比如同时将辐射换热和对流换热放一起,里面夹杂一些概念的理解。

自然对流的部分比以往占的分多了,烟筒的那个问题就感觉很难下手。

有的地方描述感觉不清晰。

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热分析习题一、填空(10分,共10题,每题1分)。

1、差热分析是在程序控温条件下,测量样品坩埚与坩埚间的温度差与温度的关系的方法。

(参比)2、同步热分析技术可以通过一次测试分别同时提供-TG或-TG两组信号。

(DTA-TG ,DSD-TG)3、差示扫描量热分析是在程序控温条件下,测量输入到物质与参比物的功率差与温度的关系的方法,其纵坐标单位为。

(mw或mw/mg)4、硅酸盐类样品在进行热分析时,不能选用材质的样品坩埚。

(刚玉)5、差示扫描量热分析根据所用测量方法的不同,可以分类为热流型DSC 与型DSC。

(功率补偿)6、与差热分析(DTA)的不同,差示扫描量热分析(DSC)既可以用于定性分析,又可以用于分析。

(定量)7、差热分析(DTA)需要校正,但不需要灵敏度校正。

(温度)8、TG热失重曲线的标注常常需要参照DTG曲线,DTG曲线上一个谷代表一个失重阶段,而拐点温度显示的是最快的温度。

(失重)9、物质的膨胀系数可以分为线膨胀系数与膨胀系数。

(体)10、热膨胀系数是材料的主要物理性质之一,它是衡量材料的好坏的一个重要指标。

(热稳定性)二、名词解释1.热重分析答案:在程序控温条件下,测量物质的质量与温度的关系的方法。

2.差热分析答案:在程序控温条件下,测量物质与参比物的温度差与温度的关系的方法。

3.差示扫描量热分析答案:在程序控温条件下,测量输入到物质与参比物的功率差与温度的关系的方法。

4.热膨胀分析答案:在程序控温条件下,测定试样尺寸变化与温度或时间的关系的方法。

三、简答题1.DSC与DTA测定原理的不同答案:DSC是在控制温度变化情况下,以温度(或时间)为横坐标,以样品与参比物间温差为零所需供给的热量为纵坐标所得的扫描曲线。

DTA是测量T-T 的关系,而DSC是保持T = 0,测定H-T 的关系。

两者最大的差别是DTA只能定性或半定量,而DSC的结果可用于定量分析。

DTA在试样发生热效应时,试样的实际温度已不是程序升温时所控制的温度(如在升温时试样由于放热而一度加速升温)。

而DSC 由于试样的热量变化随时可得到补偿,试样与参比物的温度始终相等,避免了参比物与试样之间的热传递,故仪器的反应灵敏,分辨率高,重现性好。

2.DTA 存在的两个缺点答案: 1)试样在产生热效应时,升温速率是非线性的,从而使校正系数K 值变化,难以进行定量;2)试样产生热效应时,由于与参比物、环境的温度有较大差异,三者之间会发生热交换,降低了对热效应测量的灵敏度和精确度。

使得差热技术难以进行定量分析,只能进行定性或半定量的分析工作。

3、功率补偿型DSC 仪器的主要特点答案:1.试样和参比物分别具有独立的加热器和传感器。

整个仪器由两套控制电路进行监控。

一套控制温度,使试样和参比物以预定的速率升温,另一套用来补偿二者之间的温度差。

2.无论试样产生任何热效应,试样和参比物都处于动态零位平衡状态,即二者之间的温度差T 等于0。

这是DSC 和DTA 技术最本质的区别。

4.DTG 曲线体现的物理意义及其相对于TG 曲线的优点答案:DTG 曲线表示的是物质在加热过程中质量随时间的变化率(失重速率)与温度(或时间)的关系。

其其相对于TG 曲线的优点有:1.能准确反映出起始反应温度Ti ,最大反应速率温度Te 和Tf 。

更能清楚地区分相继发生的热重变化反应,DTG 比TG 分辨率更高。

DTG 曲线峰的面积精确对应着变化了的样品重量,较TG 能更精确地进行定量分析。

能方便地为反应动力学计算提供反应速率(dw/dt )数据。

DTG 与DTA 具有可比性,通过比较,能判断出是重量变化引起的峰还是热量变化引起的峰。

TG 对此无能为力。

四、分析计算题1. 图1分别为YG6及YG6X 硬质合金样品在空气气氛下,升温速率为5K/min 时由NetzschDIL409pc 热膨胀仪测出的热膨胀(DIL)曲线及其一阶微分曲线,试比较其28-699℃间的工程膨胀系数,并通过其一阶微分曲线对其原因做出解释。

510152025dL/Lo *10-30.51.01.52.0dL/dt *10-3 /(1/min)[1] 2008-06-4-5k-1000(硬质合金,株洲,YG6X ).dl3dL dL/dt[2] 2008-06-3-5k-1000(硬质合金,株洲,YG6).dl3dL dL/dt温度./℃28.0, 699.0 :T. α/(1/K)6.5190E-06温度./℃28.0, 699.0 :T. α/(1/K)5.4869E-06770.0 ℃[1][2][1][2]图1 YG6及YG6X 硬质合金样品在空气气氛下, 升温速率为5K/min 时的热膨胀曲线及其一阶微分曲线答案:在28-699℃的温度范围内,YG6样品的工程膨胀系数为5.487x10-6(1/K),而YG6X 样品的工程膨胀系数为6.519x10-6(1/K),显然具有细晶晶粒的YG6X 样品的线膨胀系数要高于粗晶粒的YG6样品的。

从它们的一阶微分曲线可以看出,YG6X 样品在770℃发生突变。

这是由于合金中Co 相粘结剂在600-700℃间易于汽化,而相对于YG6样品,YG6X 中的WC 晶粒尺寸更小,从而在WC 晶粒的Co 相粘结剂也更多,当Co 相粘结剂在600-700℃间汽化后,YG6X 中WC 晶粒间留下的总空隙较多,而当加热温度加热到770℃引起YG6X 样品产生较大的收缩变形,从而其线膨胀系数高于YG6样品。

2.图2分别为Co 基合金样品在空气气氛下,升温速率为5K/min 时由Netzsch DIL409pc 热膨胀仪测量的先从30升温到1000℃,而后又冷却到300℃后的热膨胀(DIL)曲线及其一阶微分曲线,试比较升温及降温中其介于295-969℃间的工程膨胀系数,并通过分析其一阶微分曲线后对其可能的变化过程进行推断。

100200300400500600700800900温度 /℃2468101214dL/Lo *10-3-50050100150200dL/dt *10-6 /(1/min)[2.1] 2010.04.20-10k-980(Co-base,stc ).dl3dL dL/dt[2.3] 2010.04.20-10k-980(Co-base,stc ).dl3dL dL/dt温度./℃295.0, 969.0 :T. α/(1/K)16.6268E-06温度./℃297.0, 969.0 :T. α/(1/K)18.2122E-06[2.1][2.3][2.1][2.3]677℃图2 Co 基合金样品在空气气氛下,升温速率为5K/min 时先升温到1000℃后又冷却到300℃时的热膨胀(DIL)曲线及其一阶微分曲线答案:在295-969℃的温度范围内,Co 基合金样品升温时的工程膨胀系数为16.6268x10-6 (1/K),而降温时的为18.212x10-6(1/K)。

通过对比其其一阶微分曲线后可以发现样品在升温过程中,在677℃时长度发生突变而降温过程则没有 ,因此可以推断出合金样品在600-700℃时产生了新相,由从而引起长度变化速率的改变。

2. 图3分别为玻璃原料及粘结剂在氧气气氛下,升温速率为10K/min 时的DSC-TG 同步热分析曲线,试分析其整个反应过程(包括每个阶段的反应类型,反应的起始及结束温度范围,失重量,反应峰值温度等等)。

3.图3 玻璃原料及粘结剂在氧气气氛下,升温速率为10K/min 时的DSC-TG 曲线(a );TG-DTG 曲线(b )答案:从图3a 、b 可以看出,整个反应过程分别为玻璃原料的脱水、粘结剂的烧蚀、以及进一步氧化等三个阶段;其中脱水阶段位于30-200℃,100.9℃时失重最快,失重量为3.008%,需要吸热38.7J/g ;粘结剂的烧蚀位于200-520℃,256.3℃及353℃时失重最快,失重量分别为2.14%、3.344%,分别为粘结剂分解为CO、CO2、SO、SO2等气体释放导致的失重,反应中放热322.97J/g;进一步氧化过程位于52-700℃,564.3℃时失重最快,失重量为0.317%,需要吸热3.3J/g。

4.高岭石是在天然粘土中的一种含铝的硅酸盐。

用STA 409 PC 可以研究它们的分解行为和相转变。

图4分别为高岭石在氧气气氛下,升温速率为10K/min时的DSC-TG同步热分析曲线,试分析其整个反应过程(包括每个阶段的反应类型,反应的起始及结束温度范围,失重量,反应峰值温度等等)。

图4 高岭石在氧气气氛下,升温速率为10K/min时的DSC-TG曲线答案:从图4可以看出,整个反应过程分别为高岭石的脱水、杂质的烧蚀、脱羟基以及相变等四个阶段;其中脱水阶段位于30-320℃,失重量为7.19%,需要吸热157.4J/g,127.3℃为吸热峰值温度;杂质的烧蚀阶段位于320-580℃,失重量为0.52%,产生放热51.02J/g,484.2℃为放热峰值温度;脱羟基阶段位于580-850℃,失重量为3.67%,需要吸热229.55J/g,756.8℃为吸热峰值温度;相变阶段位于850-1200℃,DTA 曲线位于923.1℃时有一个较大的吸热峰,而TG 曲线显示无失重过程,因此为相变过程,需要吸热51.02J/g。

红外复习提纲1.了解红外光谱的定义概念、表示方法和作用。

红外光谱的定义:红外光谱又称分子振动转动光谱,属分子吸收光谱。

样品受到频率连续变化的红外光照射时,分子吸收其中一些频率的辐射,分子振动或转动引起偶极矩的净变化,使分子基团从基态跃迁到激发态,相应于这些区域的透射光强减弱,记录百分透过率T%对波长(或波数)的曲线,即红外光谱。

主要用于化合物鉴定及分子结构表征,亦可用于定量分析。

红外光谱的表示方法:红外光谱以T-λ或T-ν来表示,下图为苯酚的红外光谱。

纵坐标为吸收系数,或透过率。

横坐标为波长λ(μm )或波数1/λ,单位:cm-1谱图特征:峰数,峰位,峰强,峰形。

红外光谱法广泛用于物质的定性鉴定和结构分析。

1.已知物的鉴定方法将试样的谱图与标准的谱图(或文献谱图)进行对照:若两张谱图各吸收峰的位置和形状完全相同,峰的相对强度一样,就可以认为样品是该种标准物;如果两张谱图不一样,或峰位不一致,则说明两者不为同一化合物,或样品有杂质。

如用计算机谱图检索,则采用相似度来判别。

使用文献上的谱图应当注意试样的物态、结晶状态、溶剂、测定条件以及所用仪器类型均应与标准谱图相同2.未知物结构的测定测定未知物的结构,是红外光谱法定性分析的一个重要用途。

如果未知物不是新化合物,可以利用标准谱图进行查对,方法是:首先进行光谱解析,判断试样的可能类型,然后查找标准谱图对照核实。

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