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工程热力学习题及答案
第一章 基本概念
习题
1-1 英制系统中采用华氏温标，它规定在标准大气压（1 ）下纯水的冰点是，汽点是 ，试推导华氏温度与摄氏温度的换算关系。
01 325 Pa
32 F ° 212 F °
提示和答案： 华氏温标和摄氏温标定点不同，但分度规律相同，可得， FC
9
{} {} 32
5
tt
°°
=+ 。
1-2 英制系统中朗肯温度与华氏温度的关系为 。已知热力学绝对温标及朗肯温标在纯水冰点的读数分别是 273.15K 和491. ；汽点的读数分别是 373.15K 和。(1)导出朗肯温度和开尔文温度的关系式；（2）开尔文温标上绝对零度在朗肯温标上是多少度？
RF { } { } 459.67 Tt
°°
=+
67 R °
671.67 R °
提示和答案： 朗肯温标和华氏温标的关系与摄氏温标和热力学温标的关系相仿，故朗肯
温度和热力学温度也成比例，解得 ， {R} 1.8 {K} TT °= {K} 0 T = K时 。 {R} 0R T °=°
1-3 设一新温标，用符号 表示温度单位（它的绝对温标是用 表示温度单位） 。规定纯水的冰点和汽点100 和100 。试求：（1）该新温标与摄氏温标的关系；（2）若该温标的绝对零度与热力学温标零度同，则该温标读数为 时，其绝对温标读数是多少 ？
N ° Q °
N ° 0 N °
0N ° Q °
......
第二章 热力学第一定律
习题
2-1 一辆汽车 1 小时消耗汽油 34.1 升，已知汽油发热量为 ，汽油密度。测得该车通过车轮出的功率为 64kW，试求汽车通过排气，水箱散热等各种途径所放出的热量。
44 000 kJ/kg
3
0.75g/cm
提示和答案：汽车通过排气，水箱散热等散发热量为汽油总发热量与通过车轮出的功率
之差，解得 。
out
894 900 kJ/h Q =
2−2 质量为1275 kg的汽车在以 60000 m /h速度行驶时被踩刹车止动，速度降止 20 000 m/h，假定刹车过程中 0.5kg的刹车带和 4kg钢刹车鼓均匀加热，但与外界没有传热，已知刹车带和钢刹车鼓的比热容分别是 1.1kJ/(kg·K)和 0.46kJ/(kg·K)，求刹车带和刹车鼓的温升。
提示和答案：汽车速度降低，动能转化为刹车带和刹车鼓的热力学能， 。
21
65.9 C tt −= o
2−3 1kg 氧气置于图 2-14所示气缸内，缸壁能充分导热，且活塞与缸壁无磨擦。初始时氧气压力为 0.5MPa，温度为 27℃，若气缸长度 2 ，活塞质量为 10kg。试计算拔除钉后，活塞可能达到最大速度。
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