热工基础(1.1.4)--基本概念

习 题

1 指出下列各物理量中哪些是状态量？哪些是过程量？

压力，温度，动能，位能，热能，热量，功量，密度。

2 指出下列各物理量中哪些是强度量：

体积，速度，比体积，动能，位能，高度，

压力，温度，重量。

3 用水银差压计测量容器中气体的压力，为防止有毒的

水银蒸气产生，在水银柱上加一段水。若水柱高

200mm ，水银柱高800mm ，如图1-9所示。已知大气压

力为735mmHg (lmmHg=133.322Pa)，试求容器中气体

的绝对压力为多少kPa?

4 锅炉烟道中的烟气常用上部开口的斜管测量，如图1-10所示。若已知斜管倾角α= 30°，压力计中使用

ρ=0.8g/cm 3的煤油，斜管液体长度L = 200mm ，当地大气压力p b =0. lMPa 。

求烟气的绝对压力（用MPa 表示）。

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1-11所示。

其中C 为压力表，读数为110kPa ，B 为真空表，读数为45kPa 。若当地大气压p b =97kPa ，求压力表A 的读数（用kPa 表示）。

6 如图1-12所示，一刚性绝热容器内盛有水，电流通过容器底

部的电阻丝加热水。按下列三种方式取系统时，试述系统与外

界交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) 取如图中虚线内空间为系统。

7 某电厂汽轮机进口处蒸汽压力用压力表测量，其读数为

13.402MPa ；冷凝器内蒸汽压力用真空表测量，其读数为706mmHg 。若大气压力为0.098MPa ，试求汽轮机进口处和冷

凝器内蒸汽的绝对压力（用MPa 表示）。

8 测得容器的真空度p v =550mmHg ，大气压力p b =0.098MPa ，求容程器内的绝对压力。若大气压力变为p b =0.102MPa 。求此时真空表上读数为多少mmHg?

9 如果气压计压力为83kPa ，试完成以下计算：

(1) 绝对压力为0.15MPa 时的表压力；

图1-9 习题1-3

图图1-10 习题1-4图

图1-11 习题1-5图

图1-12 电加热水过程

(2 ) 真空计上读数为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)。

10 旧摄氏温标取水在标准大气压下的冰点和沸点分别为O℃和100℃，而华氏温标则相应地取为32°F 和212°F 。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（0K 或-273.15℃）所对应的华氏温度。

11 气体进行可逆过程，满足pV =C ，C 为常数。试导出该气体从状态1变化到状态2时膨胀功的表达式，并在p-V 图上定性地画出过程线，并示出膨胀功。

12 若某种气体的状态方程为T R pv g =，试导出：

(1) 定温下气体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。

13 一蒸汽动力厂，锅炉的蒸汽产量q m =180t/h ，输出功率P =55000kW ，全厂耗煤h /t 5.19c m,=q ，煤的发热量kg /kJ 10303⨯=c q ，一公斤蒸汽在锅炉中吸热量q =2680kJ/kg 。试求：

(1) 该动力厂的热效率t η；

(2) 锅炉的效率B η（蒸汽总吸热量／煤的总发热量）。