工程热力学习题解答01指南.pdf

第一章 基本概念 第一章 基本概念 1-1 英制系统中采用华氏温标，它规定在标准大气压（101325Pa ）下纯水的冰点是32°F ， 汽点是212°F ，试推导华氏温度与摄氏温度的换算关系。 {t } −32 {t } −0 180 9 解 ： °F °C {t } {t } +32 {t } =+32 °F °C °C 212 −32 100 −0 100 5 1-2 英制系统中朗肯温度与华氏温度的关系为{T } {t} =+459.67 。已知热力学绝对温标及 °R °F 朗肯温标在纯水冰点的读数分别是 273.15K 和491.67°R ；汽点的读数分别是 373.15K 和 671.67°R 。(1)导出朗肯温度和开尔文温度的关系式；（2 ）开尔文温标上绝对零度在朗肯温标 上是多少度？ 解 ：（1）若任意温度T 在朗肯温标上读数为T {°R}在热力学绝对温标上读数为T{K}， 671.67 −491.67 T{°R}−491.67 则 解得 T {°R} 1.8T {K} 373.15 −273.15 T{K}−273.15 （2 ）据上述关系 T {K} 0 K 时 T {°R} 0=°R 1-3 设一新温标，用符号°N 表示温度单位（它的绝对温标是用°Q 表示温度单位）。规定纯水 的冰点和汽点100°N和1000°N 。试求：（1）该新温标与摄氏温标的关系；（2 ）若该温标的绝 对零度与热力学温标零度相同，则该温标读数为0°N 时，其绝对温标读数是多少°Q ？ {t } −100 {t } −0 解： （1） °N °C {t } 9{t } +100 °N °C 1000−100 100−0 （2 ） {T } {t} =+常数 9{t } =+100+常数 °Q °N °C 9[{T}K =−273.15] +100 +常数 据题意，当T{K}=0 K 时， T {°Q} 0=°Q 故解得上式中常数=2358.35 代回原式得 {T } {t} =+2358.35 T {°N} 0 时 T {°Q} 2358.385=°N °Q °N 1-4 直径为1m 的球形刚性容器，抽气后真空度为752.5mmHg ，若当地大气为0.101MPa ，求 （1）容器内绝对压力为多少Pa ；（2 ）容器表面受力多少牛顿？ 解： （1） 6 p p b =−p v 0.101=×10 Pa −752.5mmHg ×133.3Pa/mmHg 691.75Pa 2 2 2