1-1 在什么温度下,下列一对温标给出相同的读数:(1)华氏温标和摄氏温标;(2)华氏温标和热力学温标;(3)摄氏温标和热力学温标?
解:(1)∵ tF=32+9/5t ∴当t=tF时
即可由 t=32+9/5t,解得 t=-32×5/4=-40
故在-40℃时 tF=t
(2) 又∴T=273.15 + t
∴当T=tF时 则即 273.15 + t =32 + 9/5t
解得: t=241.15×5/4=301.44,
∴T=273.15 + 301.44=574.59K
故在T=574.59K时 T=tF
(3)∵T=273.15 + t ,∴若T=t 则有
273.15 + t = t 显而易见此方程无解,因此不存在T=t的情况。
1-2 定容气体温度计的测温泡浸在水的三相点糟内时,其中气体的压强为50mmHg。 (1)用温度计测量300K的温度时,气体的压强是多少?
(2)当气体的压强为68mmHg时,待测温度是多少? 解:对于定容气体温度计可知:T(P)=273.16KP/Ptr
(1) P1=PTRT1/273.16=50×300/273.16=55mmHg
(2) T2=273.16KP2/PTR=273.16K68/50=372K
1-3 用定容气体温度计测得冰点的理想气体温度为273.15K,试求温度计内的气体在冰点时的压强与水的三相点时压强之比的极限值。
解:根据
已知 冰点T=273.15K
∴=T/273.16K=273.15K/273.16=0.99996.
1-4 用定容气体温度计测量某种物质的沸点.原来测温泡在水的三相点时,其中气体的压强PTR=500mmHg;当测温泡浸入待测物质中时,测得压强值为P=734mmHg,当从测温泡中抽出一些气体,使PTR减为200mmHg时,重新测得P=293.4mmHg,当再抽出一些气体使PTR减为100mmHg时,测得P=146.68mmHg。试确定待测沸点的理想气体温度。
解:根据 T=273.16KP/PTR
T1=272.16KP1/PTR1=273.16K×734/500=401.0K
T2=273.16KP2/PTR2=273.16K×293.4/200=400.7K
T3=273.16KP3/PTR3=273.16K×146.68/100=400.67
从理想气体温标的定义:T=273.16K,依以上两次所测数据,作T-P图看趋势得出Ptr→0时,T约为400.5K也即沸点为400.5K.
1-5 铂电阻温度计的测温泡浸在水的三相点糟内时,铂电阻的阻值为90.35欧姆,当温度计的测温泡与待测物体接触时,铂电阻的阻值为90.28欧姆,试求待测物体的温度,假设温度与铂电阻的阻值成正比,并规定水的三相点为273.16K.
解:依题给条件可得 T=α×R 则α=T/R=TTR/RTR
故T=TTR/RTR×R=273.16K/90.35× 90.28 =272.9K
1-6 在历史上,对摄氏温标是这样规定的:假设测温属性X随温度t作线性变化,即t=aX+b,并规定冰点为t=0℃,汽点为四头精雕机t=100℃.设X1和X2线路保护分别表示在冰点和汽点时X的值,试求上式中的常数a和b.
解: ∵t=aX+b 由题给条件可知
aX1+b=0 ①
aX2+b=100 ②-
由② – ①得
aX1- aX2=100℃
∴a=100℃/ (X2–X1 ) ③
将③式代入①式得 b=-100℃X1/ (Xntest2–X1)
1-7 水银温度计浸在冰水中时,水银柱的长度为4.0cm;温度计浸在沸水中时,水银柱的长度为24.0cm.
(1) 在室温22.0℃时,水银柱的长度为多少?
(2) 温度计浸在某种沸腾的化学溶液中时,水银柱的长度为25.4cm,试求溶液的温度。
解:设水银柱长L与温度T成线性关系:
L=at+b 当t=0℃时 则L0=a×0+b
∴b=1. 代入上式 L=at+1.
当t1=100℃时 则L1=at1+1.
∴a=(L1-L0)蔬菜保鲜柜/t1
(1) L===8.4(cm)
(2) t/=(L/-L0)/a==107℃
1-8 设一定容气体温度是按摄氏温标刻度的,它在冰点和汽点时,其中气体的压强分别为 0.400atm 和 0.546atm.
(1)当气体的压强为0.100atm时,待测温度是多少?
(2)当温度计在沸腾的硫中时(硫的沸点为444.60℃),气体的压强是多少?
解:设P与t为线性关系:P=at+b
加工助剂acr由题给条件可知:当t加热搅拌反应釜1=0℃时有
0.400=a×0+b ∴b=0.400atm
当t2=100℃时得:a==0.00146atm/℃
∴P=0.00146t+0.400(atm)
由此而得(1)P=0.100atm时
t=(P-0.400)/0.00146=(0.100-0.400)/0.00146=-205℃
(2)t/=444.6℃时,P/=0.00146×444.60+0.400=1.049(atm)
解法二 若设t与P为线性关系t=ap+b利用第六题公式可得: