内容发布更新时间 : 2025/6/21 3:10:56星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
第一章 热力学基本概念
1.1 华氏温标规定，在1atm下纯水的冰点时32°F。汽点是212°F（°F是华氏温标单位的符号）。若用摄氏
温度计与华氏温度计量同一物体，有人认为这两种温度计的读数不可能出现数值相同的情况，你认为对吗？为什么？
解：华氏温度与摄氏温度的换算关系
{t}?F?32{t}?C?0
?212?32100?0{t}?F?1809{t}?C?32?{t}?C?32 1005 所以，此观点是错误的。从上式可知当摄氏温度为-40℃的时候，两种温度计的读数相同。
1.2 在环境压力为1atm下采用压力表对直径为1m的球形刚性容器内的气体压力进行测量，其读数为
500mmHg，求容器内绝对压力（以Pa表示）和容器外表面的（以N表示）。 解： 1atm=101325Pa，500mmHg=500×133.3224Pa=66661.2Pa 容器内绝对压力 P=Pe+Pb=101325Pa+66661.2Pa=167986.2Pa A0?4?d2?4?3.1416?1m2?12.57m2 容器外表面的压力 F?A0?P?A0Pb?12.57?101325?1.27?106N
1.3 容器中的表压力Pe=600mmHg，气压计上的水银柱高为760mm，求容器中绝对压力（以Pa表示）。
如果容器中绝对压力不变，而气压计上水银柱高度为755mm，求此时压力表上的读数（以Pa表示）是多少？
解： 容器中绝对压力 P=Pe+Pb=600mmHg×133.3224Pa+760mmHg×133.3224Pa=1.81×10Pa
压力表上的读数 Pe=P-Pb=1.81×10Pa-755 mmHg×133.3224Pa=8.03×10Pa
1.4 用斜管压力计测量锅炉尾部烟道中的真空度（习题1.4图）管子的倾斜角α=30°，压力计中使用密度
ρ=1.0×10kg/m的水，斜管中液柱长l=150mm。当地大气压Pb=755mmHg，求尾部烟道中烟气的真空度（以mmH2O表示）及绝对压力（用Pa表示）。
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解： 倾斜式压力计上读数即烟气的真空度
Pv=ρglsin30°=150×10-3m×1.0×103kg/m3×9.81m/s2=150×9.81Pa 而1Pa?1mmHO ，Pv=150mmH2O
29.81烟气的绝对压力
P=Pb-Pv=755×13.595mmH2O/mmHg-150mmH2O=10114.2 mmH2O=0.9922×105Pa
1.5 气缸中封有空气，出态为P1=0.2MPa，V1=0.8m3，缓慢无摩擦压缩到V2=0.4m3，试分别求一下过程中
环境对气体做出膨胀功：1）过程中PV=常数；2）PV2=常数；3）过程中气体按P=(0.2+0.5V)×106Pa压缩到Vm=0.6m3，在维持压力不变，压缩到V2=0.4m3。
解： 1）W??21pdV??21pVV20.4m363dV?p1V1ln?0.2?10?0.4m?ln??5.54?104J 3VV10.8m2)
3)
W??pdV??1221pV2111111 dV??p1V12(3?3)??0.2?106?0.42m3(33?33)??1.46?106J233VV2V10.4m0.8m2222W1??pdV??(0.2?0.5V)?106dV??0.2V1?0.25V2??106 ?1?11?? ?0.2?(0.6m3?0.8m3)?0