工程热力学第四版课后习题答案.doc

工程热力学第 4 版****题解
工程热力学第 4 版****题解
本题解是沈维道、童钧耕编写高等教育出版社出版的“十一五”国家级规划教材
《工程热力学》第 4 版的配套资料。本题解提供的解法是从教学的角度出发的,
未必是唯一的或是最好的,题解中出现的错误恳请读者批评指正。
上海交通大学机械与动力工程学院
童钧耕
2007/11/22
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( 101 325 Pa)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}°F − 32 = {t}°C − 0
解:
212 − 32 100 − 0
180
{t}°C + 32 = 9{t}°C + 32
{t}°F =
100
5
1-2英制系统中朗肯温度与华氏温度的关系为{T}°R = {t}°F + 。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 °R;汽点的读数分别是
°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),
− = T(°R) −
则
− T(K) −
解得
{T}°R ={T}K
(2)据上述关系{T}K = 0时,{T}°R = 0
1
工程热力学第 4 版****题解
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}°N −100 = {t}°C − 0
解:(1)
1000 −100 100 − 0
{t}°N = 9{t}°C +100
(2)
{T}°Q = {t}°N + C = 9{t}°C +100 + C = 9[{T}K − ]+100 + C
据题意,当{T}K = 0时,{T}°Q = 0,解得上式中C = ,代回原式得
{T}°Q ={t}°N +
{T}°N = 0时,T = °Q。
1-4直径为 1m的球形刚性容器,抽气后真空度为 ,若当地大气为 ,
求:
(1)容器内绝对压力为多少 Pa;
(2)容器表面受力多少 N?
6
Pa − × =
=
解:(1)
(2)
p = p b − pv = ×10
A0 = 4π d = 4××1m
2
2
2
F = A0Δp = A0( pb − p)
= m ×(×10 Pa - ) = ×10 N
6 6
2
1-5用 U型压力计测量容器中气体的