农业物料学期末考试参考试题含答案.doc

1、 填空题1、农业物料学或农业物料学物理特性，即是由（ 农业工程 ）发展的需要在近几十年形成的一门新学科。它是运用近代物理学（ 理论 ）、（ 技术 ）和（ 方法 ）研究农业物料的物理性质以及各个物理因子和生物无聊相互作用的一门边缘学科。2、（ 弹性 ）是指物料产生弹性变形或恢复变形的能力。（ 塑性 ）是指物料产生塑性变形或永久变形的能力。3、流体对物体的阻力是由（ 摩擦阻力 ）和（ 形面阻力 ）组成。4、（ 反射 ）（ 吸收 ）（ 透光 ）和（ 发光 ）等构成了农业物料的光学特性。5、生物物料的电阻率不仅与物料性质有关，而且还与（ 含水率 ）和（ 温度 ）有关。6、电特性在物料（ 含水率测定 ）、（ 介质干燥与加热 ）、（ 质量控制 ）和（ 种子电处理 ）等方面有着广泛的应用。7、当液体的流动曲线为通过坐标原点的一条直线时，我们把具有这种流动性质的液体称（ 牛顿流体 ）。如果液体的剪切应力与剪切速率之间的关系为过原点的一条曲线时，则这种液体称为（ 准粘性流体 ）。8、农业物料的流变特性是研究物料在外力作用下产生的变形和流动，以及载荷作用的时效。流变特性用（ 应力 ）（ 应变 ）和（ 时间 ）三个参数表示，我们把研究物体形变和流动的科学称为流变学。9、液体的粘度越大，其流动所需的力（ 越大 ），流动时产生摩擦力的力越大，停止流动也（ 越快 ）。10、（ 滑动摩擦角 ）和（ 滚动稳定角 ）是反映物料与接触固体表面间的摩擦性质，（ 休止角 ）和（ 内摩擦角 ）反映物料间的内在摩擦性质。11、热量传递有三种基本形式，即（ 传导 ）、（ 对流 ）和（ 辐射 ）。有时，这三种传热形式同时存在。12、通过大量的试验证明，农业物料介电特性受（ 电场频率 ）、物料（ 含水率 ）、（ 温度 ）和（ 密度 ）的影响。13、影响物料延迟发光强度的因素有（ 光照激励时间 ）、（ 光照激励强度 ）、（ 叶绿素含量 ）、（ 暗期长短 ）和（ 样品的温度 ）等。14、根据体积测定方法不同，密度有不同的定义。主要有（ 容积密度 ）、（ 粒子密度 ）、（ 真密度 ）三种定义。15、农业物料含水量表示方法有两种，即（ 干基比较法 ）和（ 湿基比较法 ）。16、实验法确定物料的临界速度有两种方法。一种是测定物料的（ 沉降速度 ），另一种是测定物料的（ 悬浮速度 ）。 17、休止角测定的几种常用的方法有（ 注入法 ）、（ 排出法 ）和（ 倾斜法 ）。18、农业物料光学性质的测定是利用（ 吸光光度法 ），它是根据物质对光选择性吸收而建立起来的分析方法。19、液浸法是将物料浸入容易湿润物料表面的液体中，测定物料排出的液体体积求密度。常用的液浸法有（ 悬浮法 ）、（ 比重瓶法 ）和（ 比重天平法 ）。20、在层流或低速流动中，流体的密度变化不大，粘性作用支配着流体的流动，（ 形面阻力 ）可以忽略不计。在紊流或高速流动中，流体受压缩而不受粘性作用支配，（ 摩擦阻力 ）可忽略不计，形面阻力占主导地位。21、农业物料介电特性包括（ 介电常数 ）、（ 介质损耗因数 ）、（ 介质损耗角 ）等。22、影响休止角的因素主要有（ 形状 ）、（ 尺寸 ）、（ 含水率 ）、（ 堆放条件 ）。二、选择题1、以下哪种材料不属于生物物料（ D ）。A.小麦 B.植物油 C.鸡蛋 D.煤炭2、根据物料实际体积（包括物料内部空洞）和质量求的密度是（ B ）。A.容积密度 B.粒子密度 C.真密度 D.固体密度3.松散物料孔隙体积和固体物质体积之比为（ B ）。A.孔隙率 B.孔隙比 C.以上答案都不对4、物料突然变形到给定值保持不变，应力随时间变化的函数关系是（ C ）。A.粘性 B.弹性 C.应力松弛 D.蠕变5、有关触变性流体特点下列说法不正确的是（ B ）。A.流体在搅拌过程中其变现粘度逐渐变小。B.在时间为零时剪切应力最小，随时间延长而逐渐增加，并稳定在某一定值。C.剪切速度愈大（即搅拌愈剧烈），剪切应力变化愈大。D.一旦在某个时间停止搅拌，剪切应力就又到搅拌开始时的初始值。6、 下列有关物料的临界速度、沉降速度、悬浮速度间的数值关系正确的是（ D ）。A.临界速度沉降速度悬浮速度B.临界速度沉降速度沉降速度=悬浮速度D.临界速度=沉降速度=悬浮速度7、 剪切力与剪切速度之间的关系为过原点的一条曲线的流体为（ A ）。A. 准粘性流体 B.牛顿流体 C.塑性流体 D.假塑性流体8、 不规则形状物料的临界速度为v1，不规则物料简化为当量球体的临界速度为v2，下列关系正确的是（ B ）。A. v1v2 B.v1v2 C.v1=v29. 散粒物料从一定高度自然连续地下落到平面上时，所堆积成的圆锥体母线与底平面的夹角为（ D ）。A. 滑动摩擦角 B.滚动稳定角 C.内摩擦角 D.休止角10、 下列说法正确的是（ A ）。A. 浅仓内物料压力呈线性分布B. 浅仓内侧压力的合力作用在距物料表面1/2壁高处C. 浅仓内侧压力的合力作用在距物料表面2/3壁高处D. 深仓内物料对仓底的总压力为物料重力与物料和仓壁的摩擦力产生的合力之差3、 判断题1、 物料的形状和尺寸是不可分割的两个参数，如果要充分地描述一个物料的形状，则同时需要这两个参数。（ ）2、 在一定的相对湿度时，物料由较干状态吸收水分达到平衡状态含水量与由较湿状态失去水分达到的平衡状态含水量（解吸平衡含水量）相等。（ X ）3、 物料的容积密度与真密度的数值相等。（ X ）4、 实际物料的粘弹性与时间无关，可以用任一理想弹性、粘性体、塑性体表达其粘弹性。（ X ）5、 在层流或低速流动中，流体的密度变化不大，粘性作用支配着流体的流动，流体对物体的摩擦阻力可以忽略不计。（ X ）6、 物料滑动摩擦角是物料的固有特性，与接触表面状况无关。（ X ）7、 粘度和表现粘度意义相同。（ X ）8、 一切液体农业物料在细管中流动时，其流速分布轮廓为二次抛物线，最大流速位于管子中心处。（ X ）9、 当剪切速度恒定且不为零时，胶变性流体的变现粘度随时间增加而降低。（ X ）10、 内摩擦角是反映散粒物料间摩擦特性，休止角表示单粒物料在料堆上的滚落能力。（ ）11、 在紊流或高速流动中，流体受压缩而不受粘性作用支配，摩擦阻力占主导地位。（ X ）12、 物料的容积密度与其真密度的数值相等。（ X ）13、 当剪切速度恒定且不为零时，触变性流体的表现粘度随时间增加而降低。（ ）14、 深仓底部压力等于仓内物料的重量。（ X ）15、 一般认为生物物料中生物屈服点对应于微观结构的破坏，而破裂点对应与宏观结构的破坏。（ ）16、 生物物料的电阻率与物料性质有关，与含水率和温度无关。（ X ）17、 生物物料热处理时，其物料的加热时间和温度是两个重要参数。（ ）18、 光照激励前的暗期长短对延迟发光没有影响。（ X ）19、 农业物料的流变特性是随品种、含水量、成熟度、尺寸和其它因数而变化的。（ ）20、 滚动稳定角和物料形状、尺寸、质量以及接触表面性质有关。（ ）21、 休止角愈大的物料，内摩擦力愈大，散落性愈小。（ ）22、 对流仅发生在流体中，对流的同时必伴随有导热现象。（ ）23、 纵向热流法十分适合板状干物料热特性的测定。（ ）24、 径向热流法适合于干燥的粉状和粒状固体以及液体导热率的测定。（ ）25、 稳态法不适合于高水分物料热特性的测定，只对含水量低于%10的物料才有良好的适应性。（ ）26、 电阻R是与导体尺寸有关的量，而电阻率P是与导体尺寸无关的量。（ ）27、 生物物料的电阻率不仅与物料性质有关，而且还与含水率和温度有关。（ ）28、 稳态法适合于高水分物料热特性的测定，对含水量高于10%的物料也有良好的适应性。（ X ）29、 休止角愈大的物料，内摩擦力愈大，散落性愈小。（ ）30、 实际物料的粘弹性与时间无关，可以用任一理想弹性、粘性体、塑性体表达其粘弹性。（ X ）4、 名词解释1、 冰的活性：物料在平衡水份时环境的相湿度。2、 透光率或透光度：一个物体上透过光的强度与入射光的强度的比值。3、 球度：物体实际形状与球体之间的差异程度。4、 定向径：粒子投影图上任意方向上的最大距离。5、 应力松弛: 物料突然变形到给定值并保持不变，应力随时间变化的函数关系。6、 蠕变：物料突然受到一个给定应力值并保持不变，应变随时间变化的函数关系。7、 流变学：研究物体形变和流动的科学称作流变学。8、 临界速度：物料从静止的流体中自由下落，最终达到匀速向下运动，把这一速度称为该物料的沉降速度。如果流体以物料沉降速度向上运动，则物料颗粒将会在某一水平上呈悬浮状态，把此流体速度称作物料的悬浮速度。把沉降速度和悬浮速度统称为临界速度。 9、 散粒体：由许多松散、分离、形状尺寸大致相同的颗粒所组成的群体。10、 辐射换热：温度不同的两个或两个以上物体之间进行热的辐射和吸收所形成的换热过程。11、 粒子密度：根据物料实际体积（包括物料内部空洞）和质量求出的密度。 12、 延迟发光：绿色的含有叶绿素的农产品如番茄、桔子、柿子、茶叶等在用光照射激励后的若干秒内其表面会发光，我们把这种现象称作延迟发光（DLE）。13、 休止角：散粒物料从一定高度自然连续地下落到平面上时，所堆积成的圆锥体母线与底平面的夹角。14、 比热：指单位质量物质温度每升高或降低1度（K）所吸收或放出的热量。15、 孔隙率：松散物料孔隙所占体积和整个物料所占体积之比为孔隙率。 16、 孔隙比：松散物料孔隙体积和物料固体物质体积之比为孔隙比。五、简答题1、动摩擦系数和静摩擦系数在概念上是否相同，如何测定？答：滑动摩擦角和摩擦系数的测定方法通常有两种：一种是物料相于给定摩擦表面移动；另一种是给定摩擦表面相于物料移动。右图所示的斜面仪是属于前一种测定方法的常用装置，将物料装入无底容器内并放置在斜面仪的斜面上，缓慢摇动手柄使斜面倾角逐渐增大。当物料刚开始在斜面上下滑时，该斜面的倾角即为静滑动摩擦角。当物料匀速下滑时的斜面倾角为动滑动摩擦角。1、影响休止角的因素？答：(1)形状：粒子愈接近于球形，其休止角愈小。 (2)尺寸：于同一种物料，粒径愈小休止角愈大.这是由于细小的粒子之间相互粘附性较大的缘故。 (3)含水率：休止角随含水率增加而增大。这是因为每个粒子被潮湿的表层包围，使其内摩力和粒子间粘附作用增加。 (4)堆放条件：如果物料进行振动，则休止角减小。物料粒子愈接近于球形、粒径愈大，振动影响愈显著。 3、休止角和内摩擦角的区别与联系？答：（1）休止角和内摩擦角都反映了散粒物料的内摩擦特性； （2）休止角和内摩擦角两者概念不同。内摩擦角反映散粒物料层间的摩擦特性，休止角则表示单粒物料在物料堆上的滚落能力，是内摩擦特性的外观表现； （3）数值不同。质量和含水率近似的同类物料，休止角始终大于内摩擦角，且都大于滑动摩擦角。于缺乏粘聚力的散粒物料如砂子等，其休止角等于内摩擦角。 4、简述影响农业物料热特性的主要因素，各因素是如何影响的？答：（1）农业物料的热容量和比热随物料组成成分、含水率、温度而变化。 （2） 农业物料的比热随含水率而变，一般呈线性关系。 （3）比热随温度升高而增大。 （4）农业物料的导热率随含水率而变，一般呈线性关系。农业物料的导热率在冰点以上随温度升高而增大；冰点下则相反。 （5）物料的导热率受子粒尺寸的影响。在相同含水率和温度时，籽粒尺寸越大，其导热率也越大。 （6）物料的导热率受容积密度的影响。在相同含水率和温度时，物料的导热率随容积密度的增加而增加。5、为什么大多数农产品的导热率随水分的提高而增加？答：水的导热率比农产品干物质的导热率高，当含水量大时，物料中含有较多的水份，物料的整体导热率就增大。如果农产品的整体含水量比较低，则其内部含有较多的气隙，因为气体的导热率低，所以农产品整体的导热率低，大部分的农业物料都含有较多水分，这些物体的导热率应根据它们的含水率和干物质导热率进行估算。6、什么是湿基含水率？什么是干基含水率？二者有何区别与联系。答：湿基表示法是以农业物料质量为基准计算的。干基表示法是以农业物料中固体干物质为基准计算的。干基含水量一般用于科学计算中。同样的物料，干基含水量总是大于湿基含水量。湿基含水量和干基含水量可以互相变换。7、画出典型的农产品力与变形关系曲线，并在曲线上标出各标志点。8、简述农业物料电特性在农业工程中的应用。答：一、含水率测定 二、介质的加热和干燥 三、农产品质量评定的控制 四、种子的电处理六、论述题1、分析农业物料的光学特性在农业物料的质量检测和分选中的应用，并举例说明？答：农业物料光学特性如透光率和反射率等可应用于农业物料质量检测和分选。这些应用主要包括以下几个方面：（1）颜色和成熟度检测：如园艺产品成熟度、农产品颜色评定等；（2）成分分析，如谷物和肉产品的含水量、牛奶脂肪含量。（3）内部缺陷检测：如苹果水心、马铃薯空心、鸡蛋中血点和小麦黑穗病检测等；（4）自动化分选，如马铃薯和土块分离、颜色或成熟度自动分级等。2、可否利用空气动力学（或水力学）有关特性来实现球状瓜果的分选？为什么？答：（1）农业物料的分选可以根据阻力系数和临界速度不同完成。流体物料的作用不同，运动规律也不同。 （2）物料的形状阻力系数和临界速度影响很大，因为球形农产品的临界速度与其形状参数特别是直径有关，而球形物料的临界速度最大，可以根据其临界速度的大小来分级。不规则形状的瓜果因其阻力系数比球体大，所以临界速度比球体小。 （3）如果利用水力来清选分离苹果时，当水流速度大于苹果临界速度时，即可将苹果带走，由于苹果大小不同，其临界速度就不同，这样小的苹果先被带走，从而实现分选，且水力清选时还可以减小损伤。3、 右图反应了农业物料的哪些光学信息？答：1）、不同物料有不同的反射率值，光谱特性曲线的差异主要是由于物料组成物吸收特性不同造成的。 2）、同一物料在不同波长下反射率不同，存在若干吸收带，吸收带的位置波长约为970、1190和1450nm。 3）、高含水量的物料（苹果，马铃薯）反射率较高；低含水量的物料（肉、干土块）反射率较低，可用近红外来测量物料的含水量。 4）、红苹果和绿苹果的反射率不同，675nm处差距最为明显，可能是因为红苹果和绿苹果中叶绿素含量不同造成的，可以作为苹果成熟度的判断。4、试讨论液体的流动特性在农产品品质特性研究中的应用？（1）、液体生物物料纯度检测：如蜂蜜中加糖后，相同温度时纯蜂蜜的粘度不同，利用该原理进行检测。（2）液体的流动特性是其产品的的质量标准，如检测番茄酱的流动曲线可以确定其中番茄汁的含量，进行其品质的评价。（3）如检测不同品牌牛奶的流动曲线，可以区分牛奶的品牌，比其固体牛奶的含量等。9