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工程热力学课后习题全集

习题提示与答案

第一章基本概念及定义

1-1试确定表压力为01kPa时U形管压力计中的液柱高度差1液体为水其

密度为1000kgm32液体为酒精其密度为789kgm3

提示表压力数值等于U管压力计显示的液柱高度的底截面处液体单位面积

上的力

答案12

1-2测量锅炉烟道中真空度时常用斜管压力计如图1-17所示若30°液柱

长度l＝200mm且压力计中所用液体为煤油其密度为800kgm3试求烟道中烟气的

真空度为多少mmH2O4℃

提示参照习题1-1的提示真空度正比于液柱的高度

答案

1-3在某高山实验室中温度为20℃重力加速度为976cms2设某U形管压力

计中汞柱高度差为30cm试求实际压差为多少mmHg0℃

提示描述压差的汞柱高度是规定状态温度t0℃及重力加速度g980665cms2

下Δp2975mmHg0℃

1-4某水塔高30m该高度处大气压力为00986MPa若水的密度为1000kgm3

求地面上水管中水的压力为多少MPa

提示地面处水管中水的压力为水塔上部大气压力和水塔中水的压力之和

答案

1-5设地面附近空气的温度均相同且空气为理想气体试求空气压力随离地

高度变化的关系又若地面大气压力为01MPa温度为20℃求30m高处大气压力为

多少MPa

提示→为地面压力

答案

1-6某烟囱高30m其中烟气的平均密度为0735kgm3若地面大气压力为

01MPa温度为20℃现假设空气密度在烟囱高度范围内为常数试求烟囱底部的真

空度

提示烟囱底部真空度为该处压力与大气压力之差烟囱顶部处的内部烟气压

力与该处外部空气压力相等不同高度处流体的压差为ρΔhg

答案烟囱内底部的真空度

图1-18

1-7设一容器被刚性壁分为两部分如图1-18示在容器不同部位装有压力

表若压力表A的读数为019MPa压力表B的读数为012MPa大气压为01MPa试确定

压力表CⅠ029MPapⅡ029MPa

1-8某容器中储有氮气其压力为06MPa温度为40℃设实验消耗1kg氮气且

温度降为30℃时容器中压力降为04MPa试求该容器的容积

提示实验前后容器内的气体均为理想气体状态

答案V04973m31-9利用真空泵为某设备抽真空真空泵每分钟的吸气量

为05m3若设备中空气压力已达到01mmHg温度为-30℃试求每分钟真空泵可吸出

空气的质量

提示真空泵吸入气体的状态可看做与设备中的空气状态相同且气体为理想

气体

答案m00955g

1-10有两个容器容器A的容积为03m3其中充有压力为06MPa温度为60℃

的氮气容器B为真空连通两容器使氮气由容器A流入容器B并且容器B中压力达

到015MPa温度为20℃时容器A中的压力降到04MPa温度为50℃试求容器B的容

积

提示连通后容器B中的气体质量应为连通前后容器A的气体质量之差且连通

前后两容器内的气体均可看做理想气体

答案VB033m31-11有一储气筒其容积为95m3筒内空气压力为01MPa

温度为17℃现用压气机向筒内充气压气机每分钟吸气02m3大气温度为17℃压力

为01MPa试求筒内压力达到07MPa温度仍为17℃时所需的时间

提示充气前后储气筒内的气体均可当做理想气体处理且压气机入口处的空

气状态可看做与大气状态相同

答案

1-12输气管道采用压气机加压设进气的压力为01MPa温度为20℃而要求

每分钟输出压力为03MPa温度不高于60℃的气体80m3现有吸气量为每分钟8m3

的压气机问需用多少台

提示压气机输出气体的质量取决于其气体进口状态

答案n264取整数为27台1-13一刚性容器内储有压缩空气01m3其压力

为04MPa一橡皮气球内储有01m3的压力为015MPa的