工程热力学 教学课件 作者 王修彦 习题01答案.pdf

第1 章 基本概念 第1 章 基本概念 1-1 为了环保，燃煤电站锅炉通常采用负压运行方式。现采用如图 1-16 所示的斜管式 微压计来测量炉膛内烟气的真空度，已知斜管倾角α=30º，微压计中使用密度ρ=1000kg/m3 的水，斜管中液柱的长度l=220mm ，若当地大气压p =98.85kPa ，则烟气的绝对压力为多少 b Pa ？ 图1-16 习题1-1 解：大气压力p b 98.85kPa 98850Pa 真空度 3 p v ρgl sinα 1000kg/m ×9.81N/kg ×0.22m×0.5 1079.1Pa 烟气的绝对压力p p b =−p v 98850Pa =−1079.1Pa 97770.9Pa 1-2 利用 U 形管水银压力计测量容器中气体的压力时，为了避免水银蒸发，有时需在 水银柱上加一段水，如图1-17 所示。现测得水银柱高91mm，水柱高20mm，已知当地大气 压p b=0.1MPa 。求容器内的绝对压力为多少MPa ？ 图1-17 习题1-2 解：容器内的压力高于大气压力，因此绝对压力p p b +p e 表压力p 91mmHg+20mmH O 91×133.3Pa +20×9.81Pa ≈0.0123MPa e 2 大气压力p b 0.1MPa 容器内的绝对压力p p b =+p e 0.1MPa =+0.0123MPa 0.1123MPa 1-3 某容器被一刚性隔板分为两部分，在容器的不同部位安装有压力计，其中压力表B 1 第1 章 基本概念 放在右侧环境中用来测量左侧气体的压力，如图1-18 所示。已知压力表B 的读数为80kPa， 压力表A 的读数0.12MPa，且用气压表测得当地的大气压力为99kPa，试确定表C 的读数， 及容器内两部分气体的绝对压力（以kPa 表示）。如果B 为真空表，且读数仍为80kPa，表 C 的读数又为多少？ 图1-18 习题1-3 解：（1）容器左侧（A ）的绝对压力p A p b +p e, A 99kPa =+120kPa 219kPa 压力表B 的读数为容器左侧（A ）的绝对压力p A 和容器右侧（C ）的绝对压力p C 之差， 因此p e,B p A =−p C ，得p C p A =−p e,B 219kPa =−80kPa 139kPa 同时p C p b =+p e,C ，可得压力表C 的读数为p e,C 139kPa −99kPa 40kPa （2 ）如果表B 为真空表，则p v ,B p C −p A ，得p C 299kPa ，因此压力表C 的读数 为p e,C 200kPa 1-4 如图1-19 所示，容器A 放在B 中，用U 形管水银压力计测量容器B 的压力，压力 计的读数为L=20cm，测量容器A 的压力表读数为0.5MPa，已知当地大气压力p =0.1MPa ， b 试求容器A 和B 的绝对压力。 图1-19 习题1-4 6 解：容器B 的绝对压力p B p b