高等工程热力学课后答案
【篇一：工程热力学课后题答案】
一篇工程热力学第一章基本概念
1. 2. 3.
指出下列各物理量中哪些是状态量，哪些是过程量：答：压力，温度，位能，热能，热量，功量，密度。
指出下列物理量中哪些是强度量：答：体积，速度，比体积，位能，热能，热量，功量，密度。用水银差压计测量容器中气体的压力，
为防止有毒的水银蒸汽产生，在水银柱上加一段水。若水柱高
200mm，水银柱高800mm，如图2-26所示。已知大气压力为
735mmhg，试求容器中气体的绝对压力为多少kpa？解：根据压力
单位换算
ph2o?200?9.80665?1.961?103?1.96.kpaphg?800?133.32?1.006
?105pa?106.6kpa
p?pb?(ph2o?phg)?98.0?(1.961?106.6)?206.6kpa
4.
锅炉烟道中的烟气常用上部开口的斜管测量，如图2-27所示。若已
知斜管倾角?使用?
?30?，压力计中
?0.8g/cm3的煤油，斜管液体长度l?200mm，当地大气压力
pb?0.1mpa，求烟
p?l?gsin??200?0.8?9.81?0.5?784.8pa?784.8?10?6mpa
气的绝对压力（用mpa表示）解：
p?pb?pv?0.1?784.8?10?6?0.0992mpa
5.一容器被刚性壁分成两部分，并在各部装有测压表计，如图2-28
所示，其中c为压力表，读数为
110kpa，b为真空表，读数为45kpa
表示）
。若当地大气压
pb?97kpa，求压力表a的读数（用kpa
pga?155kpa
6. 试述按下列三种方式去系统时，系统与外界见换的能量形式是什么。
（1）.取水为系统；
（2）.取电阻丝、容器和水为系统；（3）.取图中虚线内空间为系统。答案略。
7.某电厂汽轮机进出处的蒸汽用压力表测量，起读数为13.4mpa；
冷凝器内的蒸汽压力用真空表测量，
mmhg。若大气压力为0.098mpa，试求汽轮机进出处和冷凝器内
的蒸汽的绝对压力其读数为706
（用mpa表示）8.测得容器的真空度
p1?0.024m7pa;p2?0.003m9pa
pv?550mmhg，大气压力pb?0.098mpa，求容器内的绝对压力。
若大气
压变为
??0.10m，pb2pa
求此时真空表上的读数为多少
mmmpa
？
??579.8mpa p?0.0247mpa,pv
9.如果气压计压力为83kpa，试完成以下计算：（1）.绝对压力为0.1mpa1时的表压力；
（2）.真空计上的读数为70kpa时气体的绝对压力；（3）.绝对压
力为50kpa时的相应真空度（kpa）；（4）.表压力为0.25mpa时
的绝对压力（kpa）。（1）.
pg?17kpa；
p?13kpa；
（2）. （3）. （4）.
pv?33kpa；
p?333kpa。
10.摄氏温标取水在标准大气压下的冰点和沸点分别为0℃和100℃，而华氏温标则相应地取为32℉和
212℉。试导出华氏温度和摄氏温度之间的换算关系，并求出绝对零度所对应的华氏温度。
tf?at?b
100℃代入，得将水在标准大气压下的冰点值32f和0℃，以及沸点值292f和
?
?
?32?0?b
?
?212?100a?b
解该二元一次方程组，得：
从而有当t
a?1.8,b?32。
tf?1.8t?32
??273.15℃时，有
11.气体进行可逆过程，满足式，并在
tf?1.8?(?273.15_)?32??459.7(?f)
pv?c（c为常数），试导出该气体从状态1变化到状态2时膨胀功的表达
p?v
图上定性画出过程线、示出膨胀功。
答案：略
12.某气体的状态方程为（1）.定稳下气体
pv?rgt，试导出：
p,v之间的关系；
（2）.定压下气体v,t之间的关系；（3）.定容下气体
p,t之间的关系。
答案：（1）.
p2v1
?p1v2
；（2）.
v2t2
?v1t1
；（3）.
p2t2
?p1t1
。
第二章热力学第一定律
1.一蒸汽动力厂，锅炉的蒸汽产量为q?180?10
3
kg/h，输出功率为p?55000kw
，全厂耗煤
qm,c?19.5t/h，煤的发热量为qc?30?103kj/kg。蒸汽在锅炉中吸热量q?2680kj/kg。试
求：
（1）.该动力厂的热效率?t；
（2）.锅炉的效率?b（蒸汽总吸热量煤的总发热量）。
解：（1）.锅炉中蒸汽吸热量
?h?qm?q?180?103?2680?4.82?10(kj/h)?1.34?10(kw)
p55000
??41% 5
?h1.34?10
8
5
热效率
?t?
（2）.锅炉效率
?b?
蒸汽总放热量?h
?
煤的总放热量?b
19.5?103?30?103
?b?qb,c?qc??1.625?105(kw)
3600
5
?1.34?10??h??82.5%
?b1.625?105
2.系统经一热力过程，放热8kj对外做功26kj。为使其返回原状态，对系统加热6kj，问需对系统作功多少？
解：由q??u
?w得
?u?q?w??8?26??34(kj)
对于返回初态的过程
?u???u?34kj
??w?q??u?6?34??28kj
故需对系统做功28kj。
3.气体在某一过程只能感吸收了54kj的热量，同时热力学能增加了
94kj。此过程是膨胀过程还是压缩过程？系统与外界交换的功是多少？答案：此过程为压缩过程；此过程中系统与外界交换的功是?40kj。4.1kg空气由
p1?5mpa,t1?0.5mpa膨胀到p2?0.5mpa,t2?500℃，得到热量
506kj
，对
