vp 770mmhg。则此时真空表上的读数为 615mmhg pbp (770 155)mmhg
1-7用斜管压力计测量锅炉烟道烟气的真空度（如图1-24）管子 的倾斜角30，压力计中使用密度 3 0.810kg/m 3 的煤油，斜
管中液柱长度l 200mm。当地大气压力 pv 745mmhg。求烟气的 真空度（以 mmh2o表示）及绝对压力（以 pa表示）。 解：倾斜式压力计上读数即烟气的真空度 图 1-2 pv l sing 20010m0.50.810 9.81m/s2 809.81pa
kg/m 1 mmh2o、1mmhg 3 3 3 13.595mmh2o，故 因1pa 9.81 pv 80mmh2o
烟气绝对压力 p pb pv (74513.595)mmh2o 80mmh2o 10048.3mmh2o 0.985710 5 pa
1?8压力锅因其内部压力和温度比普通锅高而缩短了蒸煮食物的时间。压力锅的盖子密 封良好，蒸汽只能从盖子中间的缝隙逸出，在缝隙的上方有一个可移动
的小柱塞，所以只有锅内蒸汽的压力超过了柱塞的压力后蒸汽才能逸出
（图 1-3）。蒸汽周期性逸出使锅内压力近似可认为恒定，也防止了锅
内压力过高产生的危险。若蒸汽逸出时压力锅内压力应达到 201kpa，
压力锅盖缝隙的横截面积为 4mm，当地大气压力平均为 101kpa，试 2
求小柱塞的质量。
解：蒸汽逸出时锅内表压力即为应由柱塞产生的压力，所以 图 1-3
【篇三：工程热力学课后思考题答案__第四版_沈维道_
童钧耕主编_高等教育出版社】
内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统吗？ 不一定，稳定流动系统内质量也保持恒定。
2．有人认为开口系统内系统与外界有物质交换，而物质又与能量不可分割，所以开口系统不可能是绝热系。对不对，为什么？
不对，绝热系的绝热是指热能单独通过系统边界进行传递（传热量），随物质进出的热能（准确地说是热力学能）不在其中。
4．倘使容器中气体的压力没有改变，试问安装在该容器上的压力表的读数会改变吗？绝对压力计算公式 p=pb+pg (p pb), p= pb -pv (p pb) 中，当地大气压是否必定是环境 大气压？
当地大气压pb改变，压力表
读数就会改变。当地大气压pb不 一定是环境大气压。
6．经验温标的缺点是什么？为什 么？
不同测温物质的测温结果有4题图 较大的误差，因为测温结果依赖于测温物质的性质。
7．促使系统状态变化的原因是什么？举例说明。
有势差（温度差、压力差、浓度差、电位差等等）存在。
9．家用电热水器是利用电加热水的家用设备，通常其表面散热可忽略。取正在使用的家用电热水器为控制体（但不包括电加热器），这是什么系统？把电加热器包括在研究对象内，这是什么系统？什么情况下能 9题图
构成孤立系统？
不包括电加热器为开口（不绝热）系统（a图）。包括电加热器则为开口绝热系统（b图）。
将能量传递和质量传递（冷水源、热水汇、热源、电源等）全部包括在内，构成孤立系统。或者说，孤立系 统把所有发生相互作用的部分均包括在内。 12．图1-22中容器为刚性绝热容器，分成两 部分，一部分装气体，一部分抽成真空， 中间是隔板，
（1）突然抽去隔板，气体（系统）是否作 功？ （2
）设真空部分装有许多隔板，逐个抽去1 2 v
隔板，每抽一块板让气体先恢复平衡在抽下一块，则又如何？
（3）上述两种情况从初态变化到终态，其过程是否都可在p-v图上表示？
4．一刚性容器，中间用绝热隔板分为两部分，a中存有高压空气，b中保持真空，如图2-12所示。若将隔板抽去，分析容器中空气的热力学能将如何变化？若在隔板上有一小孔，气体泄漏入b中，分析a、b两部分压力相同时a、b两部分 气体热力学能如何变化？ q=?u＋w
q=0，?u为负值（u减少），转 化为气体的动能，动能在b中经内 部摩擦耗散为热能被气体重新吸 收，热力学能增加，最终?u =0。 5． 热力学第一定律的能量方程式 是否可写成下列形式？为什么？ q=?u+pv
q2-q1=(u2-u1)+(w2-w1)
不可以。w不可能等于pv，w是过程量，pv则是状态参数。q和w都是过程量，所以不会有q2-q1和w2-w1。
8．焓是工质流入（或流出）开口系时传递入（或传递出）系统的总能量，那么闭口系工质有没有焓值？
比较正规的答案是，作为工质的状态参数， 闭口系工质也有焓值，图2-12 自由膨胀
但是由于工质不流动，所以其焓值没有什么意义。 焓=热力学能+占位能
9．气体流入真空容器，是否需要推动功？
推动功的定义为，工质在流动时，推动它下游工质时所作的功。下游无工质，故不需要推动功。利用开口系统的一般能量方程式推导的最终结果也是如此。
11．为什么稳定流动开口系内不同部分工质的比热力学能、比焓、比熵等都会改变，而整个系统的?ucv=0、?hcv=0、?scv=0?
控制体的?ucv=0、?hcv=0、?scv=0是指过程进行时间前后的变化值，稳定流动系统在不同时间内各点的状态参数都不发生变化，所以?ucv=0、?hcv=0、?scv=0。稳定流动开口系内不同部分工质的比热力学能、比焓、比熵等的改变仅仅是依坐标的改变。
13. 几股流体汇合成一股流体称为合流，如图2-13所示。工程上几台
压气机同时向主气道送气以及混合式换热器等都有合流的问题。通常合流过程都是绝热的。取1-1、2-2和3-3截面之间的空间为控制体积，列出能量方程式并导出出口截面上焓值h3的计算式。 进入系统的能量–离开系统的能量=系统贮存能量的变化 系统贮存能量的变化：不变。
进入系统的能量：qm1带入的和qm2带入的。没有热量输入。 qm1（h1+cf12/2+gz1）+ qm2（h2+cf22/2+gz2）
离开系统的能量：qm3带出的，没有机械能（轴功）输出。 qm3（h3+cf32/2+gz3）
如果合流前后流速变化不太大，且势能变化一般可以忽略，则能量方程为：
qm1?h1+ qm2?h2= qm3?h3 出口截面上焓值h3的计算式
h3= （qm1?h1+ qm2?h2）/ qm3
本题中，如果流体反向流动就是分流问题，分流与合流问题的能量方程式是一样的，一般习惯前后反过来写。 qm1?h1 = qm2?h2+ qm3?h3 。
3．摩尔气体常数r值是否随气体的种类而不同或状态不同而异？ 摩尔气体常数r是基本物理常数，它与气体的种类、状态等均无
工程热力学第四版课后题答案
