工程热力学第四版答案.doc

基本概念 习 题1-1 一立方形刚性容器，每边长 1 m，将其中气体的压力抽至 1000 Pa，问其真空度为多少毫米汞柱?容器每面受力多少牛顿？已知大气压力为 0.1MPa。[解]：(1) (2) 1-2 试确定表压为0.01MPa时U型管压力计中液柱的高度差。 (1)U型管中装水，其密度为1000kg/m3； (2)U型管中装酒精，其密度为789kg/m3。[解]： 由（1-6）式，Pg=(g(z，得到(z= (1) (2) (此题目的目的是练习如果通过U型管压力计的液柱高度差计算表压力。1-3 用U型管测量容器中气体的压力。在水银柱上加一段水图(1-12)，测得水柱度850mm，汞柱度520mm。当时大气压力为755mmHg，问容器中气体的绝对压力为若干？ [解] ： 水柱高，汞柱高级大气压力之间之和即为容器中气体的绝对压力，但各种压力单位要经过换算。 图1-121-4 用斜管式压力计测量锅炉管道中烟气的真空度。管子的倾角，压力计中使用密度为800Kg/m3的煤油。倾管中液柱长度为l=200mm。当时大气压力B=745mmHg，问烟气的真空度为若干毫米汞柱？绝对压力为若干毫米汞柱？[解]： (1) 根据式(1-6)式有 (2) 根据(1-5)式有 ( 此题目的练习真空度，绝对压力，表压之间的关系及压力单位之间的换算关系。1-5 气象报告中说，某高压中心气压是1025毫巴。他相当于多少毫米汞柱？它比标准大气压高出多少毫巴？[解] ： 或 ( 此题目的练习压力单位换算1-6 有一容器，内装隔板，将容器分成A、B两部分 (图1-14)。容器两部分中装有不同压力的气体，并在A的不同部位安装了两个刻度为不同压力单位的压力表。已测得1、2两个压力表的表压依次为 9.82 at 和 4.24 atm。当时大气压力为 745 mmHg。试求A、B二部分中气体的绝对压力 (单位用MPa)。 [解]： 1-7 从工程单位制水蒸气热力性质表中查得水蒸汽在500,100at时的比容和比焓为：V=0.03347m3/Kg, h=806.6Kcal/Kg。在国际单位制中，这时水蒸汽的压力和比内能各为若干?[解]：在国际单位制中，这时水蒸汽的压力为：由焓的表达式 得 或 ( 此题目的练习工程制与国际制的单位换算。1-8 摄氏温标取水在标准大气压力下的冰点和沸点分别为0和100，而华氏温标则相应地取为32和212。试导出华氏温度和摄氏温度之间的换算关系，并求出绝对零度(0K或-273.15)所对应的华氏温度。[解]：设以表示摄氏温度，表示华氏温度。 根据摄氏和华氏两种温标的冰点和沸点的取法，可知两者温度之间存在着线性换算关系。 假设 则对冰点可得： 32=0+b对沸点可得： 212=a100+b所以： 或 当（即0 K）时，第二章 热力学第一定律 思 考 题1. 热量和热力学能有什么区别？有什么联系？ 答：热量和热力学能是有明显区别的两个概念：热量指的是热力系通过界面与外界进行的热能交换量，是与热力过程有关的过程量。热力系经历不同的过程与外界交换的热量是不同的；而热力学能指的是热力系内部大量微观粒子本身所具有的能量的总合，是与热力过程无关而与热力系所处的热力状态有关的状态量。简言之，热量是热能的传输量，热力学能是能量？的储存量。二者的联系可由热力学第一定律表达式 看出；热量的传输除了可能引起做功或者消耗功外还会引起热力学能的变化。 2. 如果