工程热力学经典例题

1、例题某容器被一刚性壁分成两部分，在容器的不同部位安装有压力计，如图12所示，设大气压力为97 （） 压力表B，表C的读数分别为75，0.11，试确定压力表A上的读数，及容器两部分内气体的绝对压力。 （） 若表C为真空计，读数为24，压力表B的读数为36，试问表A是什么表？读数是多少？解（）因 由上式得 则 （） B为压力表知，；又由表C为真空计知， 所以，表A一定是真空计。于是 则 讨论（） 注意的是，不管用什么压力计，测得的都是工质的绝对压力和环境以之间的 相对值，而不是工质的真实压力。（） 这个环境压力是指测压计所处的空间压力，可以是大气压力，如题目中的表A，表C。也可以是所在环境的空间压

2、力，如题目中的表B，其环境压力为。例题 定义一种新的线性温度标尺牛顿温标（单位为牛顿度，符号为），水的冰点和汽点分别是100和200。（）试导出牛顿温标与热力学温度的关系式。（）热力学温度为0K时，牛顿温度是多少？解（）若任意温度在牛顿温标上的读数为，而在热力学温标上的读数为，则 （） 当=0时，由上面所得的关系式有例题 有人定义温度作为某热力学性质的对数函数关系，即 + 已知时，=6；=36试求当和时的值为多少？解先确定函数关系式中的和。由已知条件 解后得 则 当时，其相应的值为 当时，同理可解得=30。例题 铂金丝的电阻在冰点时为10.000，在水的沸点时为14.247，在硫的沸点（446

3、）时为27.887。试求出温度和电阻的关系式中的常数A,B的数值。解由已知条件可得 联立求解以上3式可得 10 故温度和电阻之间的关系式为讨论例题是建立温标过程中常遇到的一些实际问题。例题是不同温标之间如何换算型的问题；例题是在建立温标时，当测温性质已定，如何进行分度、刻度型的问题；例题是当用热电偶或铂电阻来测量温度时，如何进行电势与温度或电阻与温度之间的关系式标定型的问题。例题判断下列过程中哪些是可逆的；不可逆的；可以是可逆的，并扼要说明不可逆的原因。（） 对刚性容器内的水加热，使其在恒温下蒸发。（） 对刚性容器内的水做功，使其在恒温下蒸发。（） 对刚性容器内的空气缓慢加热，使其从50升温到

4、100。解（）可以是可逆过程，也可以是不可逆过程，取决于热源温度与水温是否相等。若两者不等，则存在外部的传热不可逆因素，便是不可逆过程。（） 对刚性容器的水做功，只可能是不可逆的，伴有摩擦扰动，因而有内不可逆因素，是不可逆过程。（） 可以是可逆的，也可以是不可逆的，取决于热源温度与空气温度是否随时相等或随时保持无限小的温差。例题一汽缸活塞装置内的气体由初态=0.3，=缓慢膨胀到=，若过程中压力和体积间的关系为常数，试分别求出：（）1.5；（）1.0；（）0时的膨胀功。解选气缸内的气体为热力系（） 由得 则 （） 式（）除1.0外，对所有都是适用的。当1.0时，即=（） 对0时，即=，则在图上，表示3个不同的过程，如图所示，不同的过程分别为，。相应的膨胀功大小可分别用面积，及来表示。例题把压力为700，温度为5的空气装于0.5的容器中，加热容器中的空气温度升至115。在这个过程中，空气由一小洞漏出，使压力保持在700，试求热传递量。解 例题一蒸汽动力厂，锅炉的蒸汽产量，输出功率，全厂耗煤，煤的发热量