热力学课后习题01答案
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 b =98.85kPa,则烟气的绝对压力为多少Pa ?
图1-16 习题1-1
解:大气压力p b =98.85kPa =98850Pa
真空度p v =ρgl sin α=1000kg/m3×9.81N/kg=
烟气的绝对压力p =p b −p v =
1-2 利用U 水银柱上加一段水,如图91mm ,水柱高20mm ,已知当地大气压p b =0.1MPa
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 e =91mmHg+20mmH2O =91×133.3Pa +20×9.81Pa ≈0.0123MPa
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
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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 +压力表B 的读数为容器左侧(A )的绝对压力p A p C 因此p e , B =p A −p C ,得p C =p A −p e , B =219kPa −80kPa
同时p C =p b +p e , C ,可得压力表C 的读数为p e , C −=40kPa
(2)如果表B 为真空表,则p v , B =−,因此压力表C 的读数为p e , C =200kPa
1-4 如图1-19B B 的压力,压力计的读数为L =20cm0.5MPa ,已知当地大气压力p b =0.1MPa,试求容器A 和B
图1-19 习题1-4
解:容器B 的绝对压力p B =p b +p e , B =0.1×10Pa +200×133.3Pa ≈0.127MPa
测容器A 压力表的读数p e , A 为容器A 的绝对压力p A 和容器B 的绝对压力p B 之差,因此p e , A =p A −p B ,得容器A 的绝对压力p A =0.5MPa +0.127MPa =0.627MPa
1-5 凝汽器的真空度为710mmHg ,气压计的读数为750 mmHg,求凝汽器内的绝对压
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力为多少kPa ?若凝汽器内的绝对压力不变,大气压力变为760 mmHg,此时真空表的读数有变化吗?若有,变为多少?
解:凝汽器内的绝对压力p =p b −p v =750mmHg −710mmHg =40mmHg =5.332kPa
凝汽器中的绝对压力保持不变,大气压力变化时,真空表读数有变化,
真空表读数变为p v =p b −p =760mmHg −40mmHg =720mmHg
1-6 在英、美等国在日常生活和工程技术上还经常使用华氏温标(英制单位) t F. 。. 在1标
W =∫pdV =∫1221a 2⎞4(aV +b )dV =⎛⎜V +bV ⎟=−5×10J ⎝2⎠V 1V 2
在p -V 图上表示此压缩过程:
3
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