第一章热力学基本概念
一、是非题
1．只有处于平衡状态的系统才可用状态参数p、v、T来描写( )。
2．对处于非平衡状态的系统各强度参数是不可能确定的( )，各尺度参数也是不可能确定的( )。
3．尺度量具有可加性( )，强度量也具有可加性( )。
4．系统的总容积V是尺度量( )，比容v也是尺度量( )。
5．真空度是用百分数表示的( )。
6．平衡状态是不随时间改变的状态( )，它一定是均匀状态( )。
7．若容器中气体的压力没有改变则压力表上的读数就一定不会改变( )。
8．容器中水蒸气和水共存时，不能视为纯物质（）。
9．各种气体的气体常数都相同（）。
二、选择题
1．( )与测温介质的物性无关，因而可作为度量温度的客观标准。
(a)热力学温标；(b)理想气体温标；(c)经验温标。
2．在国际单位制中压力的单位是( )。
(a)帕；(b)巴；(c)工程大气压。
3．在国际单位制中温度的单位是( )。
(a)开尔文(K)；(b)摄氏度(℃)；(c)华氏度( )。
4．气体的( )与当时当地的大气压力有关，而( )与之无关。
(a)绝对压力；(b)表压力；(c)真空度。
5．1 Pa、1bar和1at的关系是( )。
(a)1at＞1bar＞1 Pa；(b)1 Pa＞1bar＞1at；(c)1bar＞1at＞1 Pa。
三、习题
1—1 确定与1bar压力相当的液柱高度，假定测压流体为酒精(其密度为0．82×103kg／m3)。
1—2 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；
(2)真空计上读数为500mm水银柱时气体的绝对压力；
(3)绝对压力的0．5bar时相应的真空度(mbar)；
(4)表压力为2．5bar时的绝对压力(kPa)。
1—3用水银压力计测量容器中气体的压力时，为避免水银蒸发，在水银柱上加一段水，水高1020mm，水银柱高900mm，如图1-12所示。
当时当地气压计上水银柱高度为=755mm，求容器内气体的绝对压力多少MPa和多少at?
图1—12
1—4 测冷凝器中压力的真空计上水银柱高度为
=
p
600mm，气压计上水银柱的高度为
= 755mm，求容器中气体的绝对压力为多少MPa及多少at?又若冷凝器内气体压力维持不变，而大气压力变化到=770mm水银柱，问此时真空表上的读数有变化吗?如有，变为多少?
1—5 锅炉烟道中的烟气压力常用上部开口的斜管测量，如图1—13所示。
若已知斜管倾角o
30=
α，压力计中使用ρ=0．8g/cm3的煤油，斜管中液柱长度L＝200mm，当地大气压力P b=10．1MPa。
求烟气的绝对压力(用MPa及at表示)。
图1-13 图1-14
1—6 某容器被一刚性壁分为两部分，在容器的不同部位安装有压力计，如图1—14所示。
压力表B上的读数为75kPa，表C上的读数为0．11MPa。
如果大气压力为97kPa，试确定表A上的读数，及容器两部分内气体的绝对压力。
1—7 上题中，若表C为真空计，读数为24kPa，表B读数为36kPa，试确定表A的读数(MPa)。
1—8 一实验设备中空气流过管道，利用压差计测量孔板两边的压差。
如果使用的是水银压差计，测得液柱高为300mm，水银密度为13．60g/cm3(图1—15)，试确定孔板两边的压差。
l—9 气体盛在A,B两气缸内，用一个具有不同直径的活塞联在一起，如图1—16。
活塞的质量为10kg，气体在缸A内的压力2kgf/cm2。
试计算气缸B内气体的压力为多少kgf/cm2。
图1-15 图1—16
1—10 气体初态为P1=0.5MPa、V1＝0．4m3，在压力为定值的条件下膨胀到V2＝0．8m3，求气体膨胀所作的功。
1—11 某气缸内盛气体，缸内活塞自重2kgf,面积为16cm2，上方压有质量为m的重物。
上述系统处于平衡时，测得缸内气体表压力为0．2MPa。
求活塞上重物的质量m。
1—12一个温度标尺，单位为“米制度”，用“M”表示。
在此温度标尺上选取水的冰点和汽点分别为100 M及1000 M。
(1)如果标尺是线性的，试导出该温度标尺的温度T M与相应的摄氏温标上的读数T C间的关系；
(2)在此新的温度标尺上，热力学温标的绝对零度所对应的度数为多少?
1-13 一个新的温度标尺[我们称之为热力学度( T)]这样来定义：水的冰点和汽点分别
取为10 T及210 T。
(1)如果温度标尺是线性的，试导出用热力学度表示的温度T T与相应的摄氏温标上的读数T C之间的关系式；
(2)若此温标上的读数为0 T，则绝对温度为多少K?
1—14 理想气体状态方程式为pv＝R g T,试导出：
(1)定温下气体p、v间的关系：
(2)定压下气体v、T间的关系；
(3)定容下气体p、T间的关系。
1—15 把CO2压送到容积为3m3的贮气罐里，气罐内起始表压力P e1=230kPa，终了时表压
力P e2＝0.3MPa，温度由
C
t o
45
1
=增到到C
t o
70
2
=。
试求被压入的CO
2
的质量。
当时
当地大气压P b＝0．1MPa。
四、计算机应用、工程设计及讨论
1．写一计算机程序表示用SI单位给出的压力与水柱及汞柱间的关系的线。
2．设计一个方案用标准水银温度计为基准作出热电偶温度计的毫伏一温度关系曲线。
3．引入平衡态及准平衡过程的意义何在?对工程实践有什么重要作用?实施准静过程需要什么条件?
4．状态参数有什么特点，状态参数坐标图有什么用途?。