第四版工程热力学课后习题答案.pdf

工程热力学第4版习题解

工程热力学第4版习题解

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呼，试推导华氏温度与摄氏温度的换算关系。

解.{^}oF-32_{^}oC—0

212-32100-0

1809

{/}={机c+32={4+32

1JF1005c

L2英制系统中朗肯温度与华氏温度的关系为{T}0R={小F+459.67。已知热力学绝对温

标及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°Ro

(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(OR)在热力学绝对温标上读数为T(K),

,671.67-491.67T(°R)-491.67

则=

373.15-273.15T(K)-273.15

解得{7}=1.8{T}

0RK

(2)据上述关系{T}K=0时，{为哝=0

1

工程热力学第4版习题解

L3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10(TN和100(TNo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(TN时，其绝对温标

读数是多少。Q?

解：⑴{t}oN-100={/}oC-0

1000-100100-0

{/}oN=9{/}oC+100

(2){T}={,}+C=9{0+100+C=9[{T}-273.15]+100+C

°Q°N℃K

据题意，当{丁=0时，{7}0Q=0,解得上式中。=2358.35,代回原式得

{T}°Q={也N+2358.35

{T}ON=0时,T=2358.385°Q。

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O.lOIMPa,

求：

(1)容器内绝对压力为多少Pa；

(2)容器表面受力多少N?

解：(1)p=Pb-Pv=0.101xl()6pa—752.5mmHgxl33.3Pa/mmHg=691.75Pa

(9)222

A.=47Td=4x3.1416x1m=12.57m

尸=A)际=A)(Pb-P)

=12.57m2x(0.101xl0Pa-691.75Pa)=1.261xl0N

1-5用U型压力计测量容器中气体的压力，在水银柱上加一段水，

则得水柱高1020mm,水银柱高900mm,如图1T所示，若当地大气压

为755mmHg,求容器中气体的压力(MPa)。

解：

P=Pe+Pb

=(1020x9.81)Pa+(900xl33.3)Pa+(755xl33.3)Pa