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工学力学
问答题由高压气罐向一个大型气球充气，使气球的容积变化了3m3，充气时大气压力为95kPa，若以气罐、联通器及气球为热力系统，则充气过程中系统所做的功为多少?若以气球为系统，试写出充气过程中的能量方程。
问答题一地下室基坑深4m，坑底以下为黏土隔水层，厚度3m，重度为20kN/m3，黏土层下为粗砂层，粗砂层中存在承压水。问作用于黏土层底面的承压水的压力值超过多少时，坑底黏土层有可能被顶起而破裂?
问答题上题中若把活塞杆去掉，活塞可在两部分气体的作用下自由移动，试求两边达到力平衡时气体的压力(读者可自行分析为什么不能确定力平衡时A和B中的状态)。
问答题作图(a)所示结构的弯矩图。
问答题在容积为2m3的容器中水占1/10，其余为蒸汽，温度为150℃，试确定容器中工质的质量及压力。
问答题试判断下列各说法是否正确：(1)气体吸热后熵一定增大；(2)气体吸热后温度一定升高；(3)气体吸热后热力学能一定升高；(4)气体膨胀时一定对外作功；(5)气体压缩时一定耗功。
问答题某无黏性土样的颗粒分析结果列于下表中，试定出该土的名称。 [某无黏性土样的颗粒分析结果/div] 粒径(mm) 10～2 2～0.5 0.5～0.25 0.25～0.D75 ＜0.075 相对含量(/%) 4.5 12.4 35.5 33.5 14.1
问答题热力学第一定律普遍表达式的两种形式是： ΔE=(ΔE)Q+(ΔE)W+(ΔE)M (a) ΔEisol=ΔE+ΔETR+ΔEWR+ΔEMR+ΔE0=0 ( aa) 试说明建立这两个表达式的基本思路以及式中各项的物理意义。
问答题试在p-T图(相图)上表示出水的相变曲线，并说明两相区的基本特征。
问答题某土样经试验测得天然密度ρ=1.7g/cm3，含水量ω=20/%，土粒相对密度ds=2.68，试求孔隙比e、孔隙率n、饱和度Sr、干密度ρd和饱和密度ρsat。
问答题在某硬塑黏土层上进行载荷试验，其p-s曲线呈“陡降型”，从该曲线上获得极限荷载pu=520kPa、比例界限荷载p1=250kPa，试确定黏土层的承载力特征值fak。若比例界限荷载p1=280kPa，则黏土层的承载力特征值又为多少?
问答题判断下列过程中哪些是①可逆的；②不可逆的；③可以是可逆的，并扼要说明不可逆的原因。
问答题试证明熵方程乘以T0即为无用能方程。
问答题已知某土样含水量为18/%，土粒相对密度为2.7，孔隙率为40/%，若将该土加水至完全饱和，问1m3该土体需加水多少?
问答题确定多变过程的位置及识别多变过程基本性质的四条判据是什么?得出这四条判据的依据是什么?试写出与这些判据有关的基本公式。
问答题均态均流(USUF)过程的基本特征是什么?在热力学中，对于通过进出口边界的质量流都采用均态均流(USUF)的假定条件，这有什么简便之处?
问答题有一台活塞式氮气压缩机，能使压力由0.1MPa提高到0.4MPa。假定氮气的比热为定值，且进气温度为300K。由于冷却条件的不同，压缩过程分别为：(1)可逆绝热压缩过程；(2)可逆定温压缩过程。试求压缩过程中消耗的容积变化功以及压气机消耗的轴功，并在p-v图上将上述的功量表示出来。
问答题某土样的颗粒级配分析成果如下表所示，且测得ωL=10.1/%，ωP=2.5/%，试确定该土的名称。 某土样的颗粒级配分析成果 粒径范围(mm) ＞0.25 0.25～0.075 ＜0.075 相对含量(/%) 5.6 39.3 55.1
问答题1kg状态为p1=1MPa，t1=200℃的过热蒸汽，在定压下被加热到300℃，试求加热量、容积变化功及热力学能变化。如果工质为1kg空气，结果又将如何?通过本例的计算，说明对于水蒸气和空气，在处理方法上有何异同之处。
问答题迈耶公式cp-cv=Rg是否适用于动力工程中应用的高压水蒸气?是否适用于地球大气中的水蒸气?