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武汉理工大学 工程热力学和传热学往年试卷(含答案)

武汉理工大学  工程热力学和传热学往年试卷(含答案)
武汉理工大学  工程热力学和传热学往年试卷(含答案)

13、当黑体表面温度为27℃时计算得辐射力。。

A 解得辐射力E01=549W/M2;

B 解得辐射力E01=954W/M2;

C 解得辐射力E01=459W/M2 ;

D 解得辐射力E01=659W/M2。

14、换热器加肋片的作用是。

A 增大对流换热系数α以增强传热;

B 增大面积A以增强传热;

C 增大黑度ε以增强传热;

D 增大温差⊿t以增强传热。

15、Re的物理意义是。

二、简答题(每题5分,共30分)

1、对刚性容器中的空气缓慢加热,使其从50℃升温到100℃,请判断该过程是否可逆,并扼要说明原因。

2、有一台可逆机经历了定容加热1→2、等熵膨胀2→3和等压放热3→1之后完

成一个循环。设工质为理想气体,其等熵指数为k,循环点的温度T

1、T

2

和T

3

知,试在P-V图和T-S图上表示出该循环,并写出循环的热效率计算式。

3、用喷水方式冷却湿空气,能否把此湿空气的温度降至原先湿空气状态下的露点温度,为什么?

4、用平底铝锅烧水,铝锅厚1mm,导热系数为200 W/(m·k),如果锅底结了厚为0.1mm的水垢,水垢的导热系数为2 W/(m·k),且锅两边的温差不变,那么有水垢和无水垢的导热量之比为多少?

5、对管内强制对流换热,为何采用弯管可以强化流体的换热?

6、地球和火星同太阳的距离相差不大,但为什么火星表面温度昼夜变化却比地球大得多?

三、计算题(每题10分,共40分)

1、空气在压缩机中被压缩。压缩前空气的参数是p

1=0.1Mpa,u

1

=0.845m3/kg, 压

缩后空气的参数是p

2=0.8Mpa,u

2

=0.175m3/kg。设在压缩过程中,1kg空气的热力

学能增加146kJ,同时向外放出热量50kJ,压缩机每分钟生产压缩空气10kg。求

①压缩过程中对1kg气体所作的功;

②每生产1kg的压缩气体所需的功;

③带动此压缩机的电动机的功率。

2、温度为800k,压力为5.5Mpa的燃气进入燃气轮机,在燃气轮机内绝热膨胀后流出燃气轮机。①在燃气轮机出口处检测废气的压力和温度,现在有两组值:一组压力为1.0Mpa,温度为485k,另一组压力为0.7Mpa,温度为495k,试判断这两组值谁是正确的?②此过程是否可逆?(燃气的性质按空气处理,Cp=1.004kJ/kg·k,Rg=0.287kJ/kg·k,环境温度T

=300k)

3、有一平底铝制水壶,壶底直径24cm,铝底厚2mm,内装20℃的水,置于电炉上。已知:铝的导热系数210 W/(m·k),传热量Q=388W,壶内壁对水的换热系

数465W/(m 2·k )。问:快速把壶从电炉上取下,并立即用手贴在壶底上,能否把手烫坏(即求壶底温度)?

4、在换热器中,重油从300℃被冷却到200℃,而石油从25℃ 被加热到175℃。如果换热器设计成(1)顺流式:(2)逆流式,并假定这两种情况的传热系数和所传递的热量完全一样,试确定换热器的对数平均温差,并比较逆流方式与顺流方式的经济性。(提示:比较所需的换热面积。)

武汉理工大学教务处

试题标准答案及评分标准用纸

课程名称 :工程热力学和传热学 (A 卷)

一、选择题、填空题(每题2分,共30分,)

1C 2 A 3D 4C 5B 6A 7 29℃,16℃ 8升高压缩 9流量大,气体能无间歇地连续流进流出 10定压预热阶段 11C 12D 13C 14B 15惯性力与粘性力之比

二、简答题(每题5分,共30分)

1.答:可以是可逆的,也可以是不可逆的,取决于热源温度与空气温度是否随时相等或随时保持无限小的温差。

2.答:

3.答:不能。因为喷水冷却湿空气的过程近似一定焓过程,由焓湿图上可知,此时处理后湿空气的温度永远大于原先状态下的露点温度。

4.答: ()

()()

1

2131121

3112

1T T T T k T T V C T T p C q q t

---

=---

=-=η11

/1//////,/=+===??=q q Rd R R R q q ,

t R t q d d

d d d 代入计算得而故不变由于λδλδλδ

5.答:流体流经弯管时,由于离心力作用,在横截面上产生二次环流,增加了扰动,从而强化了换热。

6.答:由于地球表面有大气层(主要成分为co2和水蒸气),白天大气层会吸收一部分来自太阳的辐射能量,而在夜间,因天空温度比太空温度(接近于绝对零度)高得多,由于大气层的辐射作用,故地球表面温度昼夜温差较小。

三、计算题(每题10分,共40分)

1.解:①

③2.解:①

kg

kJ

u

q

/

196

146

50-

=

-

-

=

?

-

=

ω

由闭口系能量方程得

取气缸中的气体为热力

()

()

kg

kJ

pu

u

q

h

q

t

/

5.

251

845

.0

10

1.0

175

.0

10

8.0

146

503

3

-

=

?

?

-

?

?

-

-

-

=

?

-

?

-

=

?

-

=

ω

由开口系能量方程得

的气体为热力系

取气缸进出口和气缸中

()

S

k

kg

J

P

P

Rg

T

T

c

s

S

g

p

g

故该组数据不正确

因为一切过程

显然这是不可能的

则过程的熵产为

若出口状态是第一组值

,0

20

.

13

5.5

1

ln

287

800

485

ln

1004

ln

ln

1

2

1

2

?

?

?

-

=

-

=

-

?

=

?

=

?

kw

w

q

P

t

m

9.

41

5.

251

60

10

=

?

=

?

=

电动机的功率

3.解:

4.解:

可见,逆流布置时△t m 比顺流时大44%,即在相同的条件下,只要将顺流改成

逆流布置,就可以减少44%的换热面积。

()。

,Sg 。

k kg J

P P

Rg T T c S ,p g 的绝热膨胀过程是不可逆故工质在燃气轮机内的因为故第二组数据是正确的则过程的熵产

若出口状态是第二组值00

7.1095

.57.0ln 287800495ln 1004ln ln 1/

2

1/2????=-=-=?()()

C

t A Q t t t t A Q t t A Q ,t t f f 53.38212/,1122121=??

? ??++

=-=-=代入数据计算得联立求得根据内壁温度为设壶底外壁温度为λδδλC m t c

t C t , 2.10425/275ln 2527525175200min

,27525300max =-=?=-=?=-=?顺流时C

m t c

t C t , 1502125175125175300min ,17525200max =+=?=-=?=-=?逆流时

工程热力学期末考试试题

一、1.若已知工质的绝对压力P=,环境压力Pa=,则测得的压差为(B)A.真空pv= B.表压力pg=.真空pv= D.表压力p g= 2.简单可压缩热力系的准平衡过程中工质压力降低,则(A) A.技术功为正 B.技术功为负 C.体积功为正 D.体积功为负 3.理想气体可逆定温过程的特点是(B)=0 =>W s>s′>s″>s′s>s″ 16.可逆绝热稳定流动过程中,气流焓的变化与压力变化的关系为(B) ====pdv 17、饱和湿空气的相对湿度(B)A.>1B.=1C.<<<1 18.湿空气的焓h为(D)湿空气的焓湿空气的焓干空气与1kg水蒸汽焓之和干空气的焓与1kg干空气中所含水蒸汽的焓之和 二、多项选择题 1.单位物量的理想气体的热容与_____有关。(ACDE)A.温度B.压力C.气体种类D.物量单位E.过程性质 2.卡诺循环是__AD___的循环。 A.理想化 B.两个定压、两个绝热过程组成 C.效率最高 D.可逆 3.水蒸汽h-s图上的定压线(AD)A.在湿蒸汽区为直线B.在过热蒸汽区为直线C.在湿蒸汽区为曲线 D.在过热蒸汽区为曲线 E.在湿蒸汽区和过热蒸汽区是斜率不同的直线 4.理想气体经绝热节流后,前后稳定截面上的__BD___相等。 5.A.压力B.温度C.比体积D.焓E.熵

工程热力学试卷B试卷标准答案

浙江科技学院 2017- 2018 学年第 1 学期 B 试卷标准答案 考试科目 工程热力学 考试方式 闭 完成时限 120分钟 拟题人 许友生 审核人 批准人 2018 年1 月 9 日 命题: 一、 是非题(每小题2分,共20分) 1. 任何没有体积变化的过程就一定不对外做功。(错误) 2. 气体膨胀时一定对外做功,气体压缩时一定消耗外功。(错误) 3. 进行任何热力分析都要选取热力系统。(正确) 4. 水蒸气在等压汽化过程中温度不变。(正确) 5. 稳定状态不一定是平衡状态。(正确) 6. 热力学第二定律可以表述为“机械能可以全部变为热能,而热能不可能全部变为机械能”。(错) 7. 理想气体定温膨胀过程中吸收的热量可以全部转换为功。(正确) 8. 若从某一初态经可逆与不可逆两条途径到达同一终态,则不可逆途径的S ?必大于可逆过程途径的S ?。(错误) 9. 内燃机理论循环中压缩比愈大,其理论效率越高。(正确) 10. “循环功越大,则热效率越高”;“可逆循环热效率都相等”;“不可逆循环效率一定小于可逆循环效率”。(错误) 二、 选择题(每小题2分,共20分) 专 业班级 学号 姓名 ………… … … ……… … … ……… … … …… … … … ………………装订

1 当系统从热源吸收一定数量的热量时,工质绝对温度----,Array则系统熵的变化---- 热量转变为功的程度( A ) A 越高/越小/越大 B 越高/越大/越大 C 越低/越小/越 小 D 越低/越小/越大 2由封闭表面包围的质量恒定的物质集合或空间的一部分称为( C ) A 封闭系统 B 孤立系统 C 热力学系统 D 闭口系统 3与外界只发生功的交换的热力系统,不可能是( C ) A 封闭系统 B 绝热系统 C开口系统 D B+C 4关于状态变化过程( C ) ①非静态过程在压容图上无法用一条连续曲线表示;②系统进行了 一个过程后,如能使系统沿着与原过程相反的方向恢复初态,则这样的过 程称为可逆过程;③内外平衡是可逆过程的充分和必要条件;④只有无 摩擦的准静态过程才是可逆过程。 A ①④对 B ②③对 C ①③④对 D ②对 5在T--s图上,某熵增加的理想气体可逆过程线下的面积表示该过程中系 统所( A )。 A 吸收的热量 B对外作的功量 C放出的热量 D 消耗的外界功 量 6不考虑化学反应和电磁效应的热力系统,过程的不可逆因素是( D ) A耗散效应 B有限温差下的热传递 C 自由膨胀D A+B+C 7卡诺循环包括( C )过程 A 定容加热,定容放热,绝热膨胀,绝热压缩 B 定温加热,定温放热,绝热膨胀,绝热压缩 C 可逆定温加热,可逆定温放热,可逆绝热膨胀,可逆绝热压缩 D 可逆定压加热,可逆定压放热,可逆绝热膨胀,可逆绝热压缩 8在P_V图上,某比容增加的理想气体可逆过程线下左侧的面积表示该过 程中系统所( C ) A作的膨胀功的大小B 消耗外界功的答案小 C作的技术工的大小D 消耗的热量

工程热力学期末试卷及答案

页脚内容1

页脚内容2

1 n c n κ - = - R =,代入上式得 页脚内容3

页脚内容4

页脚内容 6 及内能的变化,并画出p-v 图,比较两种压缩过程功量的大小。(空气: p c =1.004kJ/(kgK),R=0.287kJ/(kgK))(20分) 2.某热机在T1=1800K 和T2=450K 的热源间进行卡诺循环,若工质从热源吸热1000KJ ,试计算:(A )循环的最大功?(B )如果工质在吸热过程中与高温热源的温差为100K ,在过程中与低温热源的温差为50K ,则该热量中能转变为多少功?热效率是多少?(C )如果循环过程中,不仅存在传热温差,并由于摩擦使循环功减小10KJ ,则热机的热效率是多少?(14分) 3.已知气体燃烧产物的cp=1.089kJ/kg ·K 和k=1.36,并以流量m=45kg/s 流经一喷管,进口p1=1bar 、T1=1100K 、c1=1800m/s 。喷管出口气体的压力p2=0.343bar ,喷管的流量系数cd=0.96;喷管效率为 =0.88。求合适的喉部截 面积、喷管出口的截面积和出口温度。(空气:p c =1.004kJ/(kgK), R=0.287kJ/(kgK))(20分) 一.是非题(10分) 1、√ 2、√ 3、× 4、× 5、√ 6、× 7、× 8、√ 9、×10、√ 二.选择题(10分) 1、B2、C3、B4、B5、A 三.填空题(10分) 1、功W;内能U 2、定温变化过程,定熵变化 3、小,大,0 4、对数曲线,对数曲线 5、 a kpv kRT ==, c M a = 四、名词解释(每题2分,共8分) 孤立系统:系统与外界之间不发生任何能量传递和物质交换的系统。 焓:为简化计算,将流动工质传递的总能量中,取决于工质的热力状态的那部分能量,写在一起,引入一新的物理量,称为焓。 热力学第二定律:克劳修斯(Clausius)说法:不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。开尔文一浦朗克(Kelvin —Plank)说法:不可能制造只从一个热源取热使之完全变成机械能而不引起其他变化的循环发动机。 相对湿度:湿空气的绝对湿度v ρ与同温度下饱和空气的饱和绝对湿度s ρ的比值, 称为相对湿度?。 五简答题(8分)

武汉理工大学《工程热力学与传热学》课程设计说明书

学号:01211 课程设计 题目船舶柴油机高温淡水冷却器设计 学院能源与动力工程学院 专业能源动力系统及自动化 班级 姓名 指导教师 2013年 1 月17日

课程设计任务书 学生姓名:专业班级: 指导教师:工作单位:能源与动力工程学院 题目:船舶柴油机高温淡水冷却器设计 初始条件: (1)高温淡水进口水温为:85℃; (2)高温淡水出口水温为:72℃; (3)高温冷却淡水流量为:58m3/h; (4)低温淡水进口水温为:33℃; (5)低温淡水出口水温为:45℃; (6)允许最大压力降:0.1Mpa; (7)冷却器结构类型:壳管式换热器或板式换热器任选其一。 要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要 求) 1.编制设计书1份,内容包括: (1)设计依据; (2)设计原理; (3)设计步骤; (4)热力计算过程(采用平均温差法或传热有效度_传热单元数法); (5)阻力计算过程等。 2.设计图纸(选做):1)外形结构图(2号图纸);2)流体流程图(3号图纸)。 3.设计说明书撰写严格按照附件中的格式书写要求执行。 时间安排: 指导教师签名:年月日 系主任(或责任教师)签名:年月日

摘要 船舶柴油机高温淡水冷却器被广泛的应用在油轮,液化气船,集装箱船,散货船和工程船上,在船舶的航行过程中起到重要的作用。是提高船舶能源利用率的主要设备之一,随着国内对于工业企业提高能效、降低能耗要求的日趋迫切,传热系数高,抗结垢能力强,显著提高热能利用效率,实现小温差传热,节能降耗的高效换热器必将成为加快国内节能减排的利器之一。 本文根据设计要求,选取一台1-2型固定管板式管壳换热器,采用逆流布置,管侧走冷流体,壳侧走热流体。采用平均温差法设计换热器,利用热平衡方程和传热方程计算传热量、传热面积。首先,假定换热系数以及管道中流体流速,根据已知条件以及相应的国家标准设计出一台结构确定的换热器;再由设计出来的换热器计算其传热系数,并与假定的比较;然后由实际的传热系数计算出所需要的传热面积,进而校核传热系数、传热面积、管程和壳程的压力降。 学习、研究、设计换热器,能够增强对所学专业的热爱,加深对工程热力学及传热学相关知识的理解,有助于今后的理论研究。 关键词:固定管板式换热器平均温差法压力降结构设计

工程热力学试卷终极版

工程热力学考试试卷 All rights reserved. 判断题 1.流动功是系统维持流动所花费的代价,所以流动功不能为0。(×) 2.质量保持不变的系统就是闭口系。(×) 3.处于稳定状态的系统一定处于平衡状态(×) 4.(×) 5.等温过程的膨胀功与与吸收的热量相等。(×) 线比等容线陡。(×) 7.绝热系可以是开口系。(√) 8.可以从单一热源中取热并使之完全转换为功。(√) 9.定容过程对湿蒸汽进行加热,干度一定增大。(×) 10.可逆循环的热效率一定大于不可逆循环的热效率。(×) 任何过程。(×) 分析、简答题 1.“系统经某一初态经不可逆与可逆两条途径到达同一终态,则经不可逆途径系统的熵变必大于可逆途径的熵变。”,这种说法是否正确,为什么?答:不正确。因为熵是状态参数,不论过程是否可逆,只要初终态相同,其熵变均相同,故系统从某一初态经不可逆与可逆两条途径到达同一终态,经不可逆途径系统的熵与可逆途径的熵变相等。 2.

答:通过2点作等温线,分别与过1点的等容线和等压线相交于2v 及2p 点;由于理想气体的热力学能和焓是温度的单值函数,p v T T T 222==,可以得到p v h h u u 2222,==。 等容过程的吸热量与相同温限下的热力学能的变化相等,可以得到 12u u q v v -=。 等压过程的吸热量与相同温度下的焓的变化相等,可以得到 12h h q p p -=。s T -图上过程线下方的面积表示热量,所以 11212s s q v v v 面积=;11212s s q p p p 面积=。从而可以得到,1121212s s q u u v v v 面积==-;1121212s s q h h p p p 面积==-。 3.某理想气体在v p -图上的两种过程如下图所示,试在s T -图上画出相应的两个过程,指出过程多变指数n 的围,并说明各过程中工质是膨胀还是压缩,吸热还是放热,升温还是降温,降压还是升压。

工程热力学期末试卷及答案课件.doc

一.是非题三.填空题(10 分) 1.两种湿空气的相对湿度相等,则吸收水蒸汽的能力也相等。() 1.理想气体多变过程中,工质放热压缩升温的多变指数的范围_________ 2.闭口系统进行一放热过程,其熵一定减少()2.蒸汽的干度定义为_________。 3.容器中气体的压力不变,则压力表的读数也绝对不会改变。()3.水蒸汽的汽化潜热在低温时较__________,在高温时较__________,在临界温度 为__________。 4.理想气体在绝热容器中作自由膨胀,则气体温度与压力的表达式为 T 2 p 2 k 1 k () 4.理想气体的多变比热公式为_________ 5.采用Z级冷却的压气机,其最佳压力比公式为_________ 四、名词解释(每题 2 分,共8 分) T 1 p 1 1.卡诺定理: 5.对所研究的各种热力现象都可以按闭口系统、开口系统或孤立系统进行分析,其结果与所取系统的形式无关。() 6.工质在相同的初、终态之间进行可逆与不可逆过程,则工质熵的变化是一样的。 () 7.对于过热水蒸气,干度x 1() 8.对于渐缩喷管,若气流的初参数一定,那么随着背压的降低,流量将增大,但最 多增大到临界流量。() 9.膨胀功、流动功和技术功都是与过程的路径有关的过程量() 10.已知露点温度t d 、含湿量 d 即能确定湿空气的状态。() 二.选择题(10 分) 1.如果热机从热源吸热100kJ,对外作功100kJ,则()。 (A)违反热力学第一定律;(B)违反热力学第二定律; (C)不违反第一、第二定律;(D)A 和B。 2.压力为10bar 的气体通过渐缩喷管流入1bar 的环境中,现将喷管尾部截去一小段,其流速、流量变化为()。 A 流速减小,流量不变(B)流速不变,流量增加 C流速不变,流量不变(D)流速减小,流量增大 3.系统在可逆过程中与外界传递的热量,其数值大小取决于()。 (A)系统的初、终态;(B)系统所经历的过程; (C)(A)和(B);(D)系统的熵变。 4.不断对密闭刚性容器中的汽水混合物加热之后,其结果只能是()。 (A)全部水变成水蒸汽(B)部分水变成水蒸汽2..理想气体 3.水蒸气的汽化潜热 5.含湿量 五简答题(8 分) t t wet 、温度,试用H d —图定性的 d 1.证明绝热过程方程式 2.已知房间内湿空气的 确定湿空气状态。 六.计算题(共54 分) 1.质量为2kg 的某理想气体,在可逆多变过程中,压力从0.5MPa 降至0.1MPa,温度从162℃降至27℃,作出膨胀功267kJ,从外界吸收热量66.8kJ。试求该理想气体的定值比热容c p 和c V p v 图和T s 图上 [kJ/(kg·K)],并将此多变过程表示在 (图上先画出 4 个基本热力过程线)。(14 分) 2.某蒸汽动力循环。汽轮机进口蒸汽参数为p1=13.5bar,t1=370℃,汽轮机出口蒸汽参数为p2=0.08bar 的干饱和蒸汽,设环境温度t0=20℃,试求:汽轮机的实际功量、 理想功量、相对内效率(15 分) 3.压气机产生压力为6bar,流量为20kg/s 的压缩空气,已知压气机进口状态 p =1bar,t1 =20℃,如为不可逆绝热压缩,实际消耗功是理论轴功的 1.15 倍,求1 c 压气机出口温度t2 及实际消耗功率P。(已知:空气 p =1.004kJ/(kgK),气体常数R=0.287kJ/(kgK))。(15 分)

工程热力学考研试题及答案

1.湿蒸汽的状态参数p,t,v,x 中,不相互独立的一对是(D )D .(p,t)2.在不可逆循环中(B )A . ??>?ds T q B . ??t w >t C .t DP =t w =t D .t w > t DP >t 6.如果孤系内发生的过程都是可逆过程,则系统的熵(C ) A .增大 B .减小 C .不变 D .可能增大,也可能减小21.理想气体的可逆过程方程式=n pv 常数,当n = ∞ 时,即为等体过程。 7.pdv dT c q v +=δ适用于(A )A .可逆过程,理想气体 B .不可逆过程,理想气体 C .可逆过程,实际气体 D .不可逆过程,实际气体 8.电厂蒸汽动力循环回热是为了(C )A .提高循环初参数 B .降低循环终参数C .提高平均吸热温度 D .提高汽轮机的相对内效率 9.活塞式压气机采取分级压缩( C )A .能省功 B .不能省功 C .不一定省功 D .增压比大时省功 10.理想情况下活塞式压气机余隙体积的增大,将使生产1kg 压缩空气的耗功量(C )A 增大 B .减小C .不变 D .的变化视具体压缩空气的耗功量 11.下列各项中,不影响燃烧过程热效应的是(C )A .反应物的种类 B .反应温度C .反应速度D .反应压力 12.欲使亚声速气流加速到超声速气流应采用(C )A .渐缩喷管B .渐扩喷管C .缩放喷管D .前后压差较大直管 13.水蒸汽h -s 图上定压线(C .在湿蒸汽区是直线,在过热蒸汽区是曲线 14.为提高空气压缩制冷循环的制冷系数,可以采取的措施是(D ) A .增大空气流量 B .提高增压比C .减小空气流量 D .降低增压比 15.在范德瓦尔方程中,常数b 为考虑气体 而引入的修 正项。(C )A 分子间内位能 B .分子运动动能C .分子本身体积D .分子间相互作用力 二、多项选择题16.理想气体可逆等温过程的体积变化功w 等于(AC )A .2 1 p p RT ln B .1 2p p RT ln C .1 2v v RT ln D .2 1v v RT ln E .(p 2v 2-p 1v 1) 17.vdp dh q -=δ适用于 AC A .可逆过程,理想气体 B .不可逆过程,理想气体 C .可逆过程,实际气体D .不可逆过程,实际气体 E .任意过程,任意气体 18.再热压力若选得合适,将使(BCDE ) A .汽耗率提高 B .热耗率提高 C .循环热效率提高 D .排汽干度提高 E .平均吸热温度提高 19.马赫数小于1的气流可逆绝热地流过缩放管时,如果把喷管的渐扩段尾部切去一段,在其他条件不变的情况下,其(BDE )A .流量变小B .流量不变 C .流量变大 D .出口压力变大E .出口速度变大 20.不可逆循环的热效率(BE ) A .低于可逆循环的热效率 B .在相同的高温热源和低温热源间低于可逆循环的热效率 C .高于可逆循环的热效率 D .在相同的高温热源和低温热源间高于可逆循环的热效率 E .可能高于,也可能低于可逆循环的热效率 三、填空题 22.在一定的压力下,当液体温度达到 饱和 时,继续加热,立即出现强烈的汽化现象。 23.湿空气的绝对温度是指lm 3湿空气中所含水蒸汽的 质 量 。 24.火电厂常用的加热器有表面式和 混合 式。 25.可逆绝热地压缩空气时,无论是活塞式压气机还是叶轮式压气机,气体在压气机内的 状态变化 规律是相同的。 26.理想气体的绝热节流效应是 零效应 。 27.利用平均比热表计算任意体积气体在定压过程中的吸热量时,应使用公式 Q =V 0 )t |c -t |(c 1t 0'p 2t 0'p 1 2?? 。 28.图示通用压缩子图上一状态点A ,其位置表明: 在该状态下气体分子之间的相互作用力 主要表现为 排斥 力。

武汉理工大学 工程热力学和传热学往年试卷(含答案)

13、当黑体表面温度为27℃时计算得辐射力。。 A 解得辐射力E01=549W/M2; B 解得辐射力E01=954W/M2; C 解得辐射力E01=459W/M2 ; D 解得辐射力E01=659W/M2。 14、换热器加肋片的作用是。 A 增大对流换热系数α以增强传热; B 增大面积A以增强传热; C 增大黑度ε以增强传热; D 增大温差⊿t以增强传热。 15、Re的物理意义是。 二、简答题(每题5分,共30分) 1、对刚性容器中的空气缓慢加热,使其从50℃升温到100℃,请判断该过程是否可逆,并扼要说明原因。 2、有一台可逆机经历了定容加热1→2、等熵膨胀2→3和等压放热3→1之后完 成一个循环。设工质为理想气体,其等熵指数为k,循环点的温度T 1、T 2 和T 3 已 知,试在P-V图和T-S图上表示出该循环,并写出循环的热效率计算式。 3、用喷水方式冷却湿空气,能否把此湿空气的温度降至原先湿空气状态下的露点温度,为什么? 4、用平底铝锅烧水,铝锅厚1mm,导热系数为200 W/(m·k),如果锅底结了厚为0.1mm的水垢,水垢的导热系数为2 W/(m·k),且锅两边的温差不变,那么有水垢和无水垢的导热量之比为多少? 5、对管内强制对流换热,为何采用弯管可以强化流体的换热? 6、地球和火星同太阳的距离相差不大,但为什么火星表面温度昼夜变化却比地球大得多? 三、计算题(每题10分,共40分) 1、空气在压缩机中被压缩。压缩前空气的参数是p 1=0.1Mpa,u 1 =0.845m3/kg, 压 缩后空气的参数是p 2=0.8Mpa,u 2 =0.175m3/kg。设在压缩过程中,1kg空气的热力 学能增加146kJ,同时向外放出热量50kJ,压缩机每分钟生产压缩空气10kg。求 ①压缩过程中对1kg气体所作的功; ②每生产1kg的压缩气体所需的功; ③带动此压缩机的电动机的功率。 2、温度为800k,压力为5.5Mpa的燃气进入燃气轮机,在燃气轮机内绝热膨胀后流出燃气轮机。①在燃气轮机出口处检测废气的压力和温度,现在有两组值:一组压力为1.0Mpa,温度为485k,另一组压力为0.7Mpa,温度为495k,试判断这两组值谁是正确的?②此过程是否可逆?(燃气的性质按空气处理,Cp=1.004kJ/kg·k,Rg=0.287kJ/kg·k,环境温度T =300k) 3、有一平底铝制水壶,壶底直径24cm,铝底厚2mm,内装20℃的水,置于电炉上。已知:铝的导热系数210 W/(m·k),传热量Q=388W,壶内壁对水的换热系

河南城建学院期末考试考查试题 工程热力学试卷答案

1.可逆过程一定是准静态过程; 对,因为一个可逆过程,首先应该是准平衡过程。 2.工质经一不可逆循环后其熵一定增加; 错,工质经一不可逆循环后其熵是不变的。 3.第二类永动机违反了热力学第一和第二定律; 错,第二类永动机并不违背热力学第一定律。 4.节流过程是一个等焓过程; 错,节流过程中,流体在孔口附近产生严重的扰动及涡流,处于不稳定状态,因而不能确定各截面的焓值,所以,尽管节流前后焓不变,但不能把节流过程理解为等焓过程。 5.制冷系数是大于1的数; 错,制冷系数是指制冷循环中制冷量与消耗功的比值,可能大于1,也可能小于1。 6.压缩机的余隙容积对压缩机压缩每公斤工质的理论功没有影响; 对,有余隙容积后,如生产增压比相同、质量相同的同种压缩气体,理论上所消耗的功与无余隙容积时相同。 7.熵减少的过程是可以发生的; 对,只对于孤立系统,熵必定增加或不变,但是对于其他非孤立系统,不一定熵增。 8.孤立热力系熵减少的过程是无法实现的; 对,根据熵增原理,孤立系统熵必定增加或不变。 9.热量不可能从低温热源传向高温热源; 错,根据热力学第二定律,热不可能自发的从低温物体转向高温物体。 10.当蒸汽的温度高于饱和温度时,称该蒸汽为过热蒸汽; 错,当蒸汽温度高于对应压力下的饱和温度时,该蒸汽为过热蒸汽。二.名二、名词解释:(15分,每题3分) 1. 混合气体的分压力; 答:在与混合气体温度相同的情况下,每一种组成气体都独自占据体积V时,组成气体的压力成为分压力。 2. “焓”; 答:在有关热工计算中时常有U出现,为了简化公式和简化计算,把它定义为焓,用符号H表示。pV+ 3. 第二类永动机; 答:从环境大气或海水吸收热量不断转化为机械功,这种单一热源下做功的动力机械称为第二类永动机。 4. 孤立热力系; 答:任何一个热力系(闭口系、开口系、绝热系、非绝热系),总可以将它连同与其相互作用的一切物体组成一个复合系统,该复合系统不再与外界有任何形式的能量交换和质量交换,我们称该复合系统为孤立系统。 5. 理想气体; 答:理想气体是一种实际上不存在的假想气体,其分子是些弹性的、不具体积的质点,分子间相互没有作用力。 三.(15分) 空气由初态压力为0.1MPa,温度20℃,经2级压缩机压缩后,压力提高到2MPa。若空气进入各级气缸的温度相同,且各级压缩过程的多变指数均为1.2,求最佳的中间压力为多少?并求生产1kg质量的压缩空气所消耗的理论功?求各级气缸的排气温度为多少? 解:最佳中间压力MPa p p p447 .0 2 1.0 2 1 2 = ? = =; 理论比功:() KJ p p p p T R n n w n n n n g c 21 . 286 2 1.0 447 .0 2 20 15 . 273 10 06 . 287 1 2.1 2.1 2 1 2.1 1 2.1 3 1 2 3 1 1 2 1 = ? ? ? ? ? ? ? ? - ? ? ? ? ? ? + ? ? ? - = ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? - ?? ? ? ? ? + ?? ? ? ? ? - = - - - -

《工程热力学》试卷及标准答案评分标准-《工程热力学》课件

第一部分 选择题(共15分) 一、单项选择题(本大题共15小题,每题只有一个正确答案,答对一题得1分,共15分) 、1、压力为10 bar 的气体通过渐缩喷管流入1 bar 的环境中,现将喷管尾部截去一段,其流速、 流量变化为。 【 】 A.流速减小,流量不变 B.流速不变,流量增加 C.流速不变,流量不变 D.流速减小,流量增大 2、某制冷机在热源T 1= 300K ,及冷源T 2= 250K 之间工作,其制冷量为1000 KJ ,消耗功为250 KJ ,此制冷机是 【 】 A.可逆的 B.不可逆的 C.不可能的 D.可逆或不可逆的 3、系统的总储存能为 【 】 A. U B. U pV + C. 2/2f U mc mgz ++ D. 2 /2f U pV mc mgz +++ 4、熵变计算式2121(/)(/)p g s c In T T R In p p ?=-只适用于 【 】 A.一切工质的可逆过程 B.一切工质的不可逆过程 C.理想气体的可逆过程 D.理想气体的一切过程 5、系统进行一个不可逆绝热膨胀过程后,欲使系统回复到初态,系统需要进行一个【】过程。 【 】 A.可逆绝热压缩 B.不可逆绝热压缩 C.边压缩边吸热 D.边压缩边放热 6、混合气体的通用气体常数,【 】。 【 】 A.与混合气体的成份有关 B.与混合气体的质量有关 C.与混合气体所处状态有关 D.与混合气体的成份、质量及状态均无关系 7、贮有空气的绝热刚性密闭容器中装有电热丝,通电后如取空气为系统,则 【 】 A.Q >0,△U >0,W >0 B.Q=0,△U >0,W >0 C.Q >0,△U >0,W=0 D.Q=0,△U=0,W=0 8、未饱和空气具有下列关系 【 】 A.t >t w >t d B.t >t d >t w . C.t = t d = t w D.t = t w >t d 9、绝热节流过程是【 】过程。 【 】 A.定压 B.定温 C.定熵 D.节流前后焓相等 10、抽汽式热电循环的结果是 【 】 A.提高循环热效率,提高热能利用率 B.提高循环热效率,降低热能利用率 C.降低循环热效率,提高热能利用率 D.降低循环热效率,降低热能利用率

武汉理工工程热力学和传热学作业

工程热力学和传热学 第二章基本概念 一.基本概念 系统: 状态参数: 热力学平衡态: 温度: 热平衡定律: 温标: 准平衡过程: 可逆过程: 循环: 可逆循环: 不可逆循环: 二、习题 1.有人说,不可逆过程是无法恢复到起始状态的过程,这种说法对吗? 2.牛顿温标,用符号°N表示其温度单位,并规定水的冰点和沸点分别为100°N和200°N,且线性分布。(1)试求牛顿温标与国际单位制中的热力学绝对温标(开尔文温标)的换算关系式;(2)绝对零度为牛顿温标上的多少度? 3.某远洋货轮的真空造水设备的真空度为0.0917MPa,而当地大气压力为0.1013MPa,

当航行至另一海域,其真空度变化为0.0874MPa,而当地大气压力变化为0.097MPa。试问该真空造水设备的绝对压力有无变化? 4.如图1-1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。试述按下列三种方式取系统时,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)取虚线内空间为系统。 图 1-1 5.判断下列过程中那些是不可逆的,并扼要说明不可逆原因。 (1)在大气压力为0.1013MPa时,将两块0℃的冰互相缓慢摩擦,使之化为0℃的水。 (2)在大气压力为0.1013MPa时,用(0+dt)℃的热源(dt→0)给0℃的冰加热使之变为0℃的水。 (3)一定质量的空气在不导热的气缸中被活塞缓慢地压缩(不计摩擦)。 (4)100℃的水和15℃的水混合。 6.如图1-2所示的一圆筒容器,表A的读数为 360kPa;表B的读数为170kPa,表示室I压力高于 室II的压力。大气压力为760mmHg。试求: (1)真空室以及I室和II室的绝对压力; (2)表C的读数; (3)圆筒顶面所受的作用力。 图1-2 第三章热力学第一定律

工程热力学期末试卷及答案

一.就是非题 1.两种湿空气的相对湿度相等,则吸收水蒸汽的能力也相等。() 2.闭口系统进行一放热过程,其熵一定减少() 3.容器中气体的压力不变,则压力表的读数也绝对不会改变。() 4.理想气体在绝热容器中作自由膨胀,则气体温度与压力的表达式为 k k p p T T 11212-??? ? ??=() 5.对所研究的各种热力现象都可以按闭口系统、开口系统或孤立系统进行分析,其结果与所取系统的形式无关。() 6.工质在相同的初、终态之间进行可逆与不可逆过程,则工质熵的变化就是一样的。() 7.对于过热水蒸气,干度1>x () 8.对于渐缩喷管,若气流的初参数一定,那么随着背压的降低,流量将增大,但最多增大到临界流量。() 9.膨胀功、流动功与技术功都就是与过程的路径有关的过程量() 10.已知露点温度d t 、含湿量d 即能确定湿空气的状态。() 二.选择题(10分) 1.如果热机从热源吸热100kJ,对外作功100kJ,则()。 (A)违反热力学第一定律;(B)违反热力学第二定律; (C)不违反第一、第二定律;(D)A 与B 。 2.压力为10bar 的气体通过渐缩喷管流入1bar 的环境中,现将喷管尾部截去一小段,其流速、流量变化为()。 A 流速减小,流量不变(B)流速不变,流量增加 C 流速不变,流量不变(D)流速减小,流量增大 3.系统在可逆过程中与外界传递的热量,其数值大小取决于()。 (A)系统的初、终态;(B)系统所经历的过程; (C)(A)与(B);(D)系统的熵变。 4.不断对密闭刚性容器中的汽水混合物加热之后,其结果只能就是()。 (A)全部水变成水蒸汽(B)部分水变成水蒸汽 (C)部分或全部水变成水蒸汽(D)不能确定 5.()过程就是可逆过程。 (A)、可以从终态回复到初态的(B)、没有摩擦的 (C)、没有摩擦的准静态过程(D)、没有温差的 三.填空题(10分) 1.理想气体多变过程中,工质放热压缩升温的多变指数的范围_________ 2.蒸汽的干度定义为_________。 3.水蒸汽的汽化潜热在低温时较__________,在高温时较__________,在临界温度为__________。 4.理想气体的多变比热公式为_________ 5.采用Z 级冷却的压气机,其最佳压力比公式为_________ 四、名词解释(每题2分,共8分) 1.卡诺定理: 2..理想气体 3.水蒸气的汽化潜热 5.含湿量 五简答题(8分) 1、证明绝热过程方程式 2、已知房间内湿空气的d t 、wet t 温度,试用H —d 图定性的确定湿空气状态。 六.计算题(共54分) 1.质量为2kg 的某理想气体,在可逆多变过程中,压力从0、5MPa 降至0、1MPa,温度从162℃降至27℃,作出膨胀功267kJ,从外界吸收热量66、8kJ 。试求该理想气体的定 值比热容p c 与V c [kJ/(kg ·K)],并将此多变过程表示在v p -图与s T -图上(图上 先画出4个基本热力过程线)。(14分) 2.某蒸汽动力循环。汽轮机进口蒸汽参数为p1=13、5bar,t1=370℃,汽轮机出口蒸汽参数为p2=0、08bar 的干饱与蒸汽,设环境温度t0=20℃,试求:汽轮机的实际功量、理想功量、相对内效率(15分) 3.压气机产生压力为6bar,流量为20kg/s 的压缩空气,已知压气机进口状态1p =1bar,1t =20℃,如为不可逆绝热压缩,实际消耗功就是理论轴功的1、 15倍,求压气 机出口温度2t 及实际消耗功率P 。(已知:空气p c =1、004kJ/(kgK),气体常数R=0、287kJ/(kgK))。(15分) 4.一卡诺循环,已知两热源的温度t1=527℃、T2=27℃,循环吸热量Q1=2500KJ,试求:(A)循环的作功量。(B)排放给冷源的热量及冷源熵的增加。(10分) 一.就是非题(10分) 1、× 2、× 3、× 4、√ 5、√ 6、× 7、× 8、√ 9、×10、× 二.选择题(10分) 1、B 2、A3、A4、A5、C 三.填空题(10分)

工程热力学期末试题及答案

工程热力学期末试卷 建筑环境与设备工程专业适用 (闭卷,150分钟) 班级 姓名 学号 成绩 一、简答题(每小题5分,共40分) 1. 什么是热力过程?可逆过程的主要特征是什么? 答:热力系统从一个平衡态到另一个平衡态,称为热力过程。可逆过程的主要特征是驱动过程进行的势差无限小,即准静过程,且无耗散。 2. 温度为500°C 的热源向热机工质放出500 kJ 的热量,设环境温度为30°C ,试问这部分热量的火用(yong )值(最大可用能)为多少? 答: =??? ? ?++-?=15.27350015.273301500,q x E 3. 两个不同温度(T 1,T 2)的恒温热源间工作的可逆热机,从高温热源T 1吸收热量Q 1向低温热源T 2放出热量Q 2,证明:由高温热源、低温热源、热机和功源四个子系统构成的孤立系统熵增 。假设功源的熵变△S W =0。 证明:四个子系统构成的孤立系统熵增为 (1分) 对热机循环子系统: 1分 1分 根据卡诺定理及推论: 1 则: 。1分 4. 刚性绝热容器中间用隔板分为两部分,A 中存有高压空气,B 中保持真空, 如右图所示。若将隔板抽去,试分析容器中空气的状态参数(T 、P 、u 、s 、v ) 如何变化,并简述为什么。 答:u 、T 不变,P 减小,v 增大,s 增大。 5. 试由开口系能量方程一般表达式出发,证明绝热节流过程中,节流前后工质的焓值不变。(绝热节流过程可看作稳态稳流过程,宏观动能和重力位能的变化可忽略不计) 答:开口系一般能量方程表达式为 绝热节流过程是稳态稳流过程,因此有如下简化条件 , 则上式可以简化为: 根据质量守恒,有 代入能量方程,有 6. 什么是理想混合气体中某组元的分压力?试按分压力给出第i 组元的状态方程。 答:在混合气体的温度之下,当i 组元单独占有整个混合气体的容积(中容积)时对容器壁面所形成的压力,称为该组元的分压力;若表为P i ,则该组元的状态方程可写成:P i V = m i R i T 。 B 隔板 A 自由膨胀 12iso T T R S S S S S ?=?+?+?+?W R 0S ?=22t t,C 1111Q T Q T ηη==-=-iso 0S ?=iso 0 S ?=

工程热力学与传热学试题及答案样本

《工程热力学与传热学》 一、填空题(每题2分,计20分) 1.如果热力系统与外界之间没有任何形式能量互换,那么这个热力系统一定是( ) 2.抱负气体比热容只与( )参数关于。 3.若构成热力系统各某些之间没有热量传递,热力系统将处在热平衡状态。此时热力系统内部一定不存在( )。 4.若构成热力系统各某些之间没有相对位移,热力系统将处在力平衡状态。此时热力系统内部一定不存在( )。 5.干饱和蒸汽被定熵压缩,将变为:( )。 6.湿空气压力一定期,其中水蒸气分压力取决于( )。 7. 再热循环目是( )。 8. 回热循环重要目是( )。 9.热辐射可以不依托( ),在真空中传播。 10. 流动功变化量仅取决于系统进出口状态,而与( )过程无关。 二. 判断题(每题1分,计20分) 1.孤立系统热力状态不能发生变化;() 2.孤立系统就是绝热闭口系统;() 3.气体吸热后热力学能一定升高;() 4.只有加热,才干使气体温度升高;() 5.气体被压缩时一定消耗外功;()

6.封闭热力系内发生可逆定容过程,系统一定不对外作容积变化功;() 7.流动功变化量仅取决于系统进出口状态,而与工质经历过程无关;() 8.在闭口热力系中,焓h是由热力学能u和推动功pv两某些构成。() 9.抱负气体绝热自由膨胀过程是等热力学能过程。() 10.对于拟定抱负气体,其定压比热容与定容比热容之比cp/cv大小与气体温度无关。() 11.一切可逆热机热效率均相似;() 12.不可逆热机热效率一定不大于可逆热机热效率;() 13.如果从同一状态到同一终态有两条途径:一为可逆过程,一为不可逆过程,则不可逆过程熵变等于可逆过程熵变;() 14.如果从同一状态到同一终态有两条途径:一为可逆过程,一为不可逆过程,则不可逆过程熵变不不大于可逆过程熵变;() 15.不可逆过程熵变无法计算;() 16.工质被加热熵一定增大,工质放热熵一定减小;() 17.封闭热力系统发生放热过程,系统熵必然减少。() 18.由抱负气体构成封闭系统吸热后其温度必然增长;() 19.懂得了温度和压力,就可拟定水蒸气状态;() 20.水蒸气定温膨胀过程满足Q=W;() 三. 问答题(每题5分,计20分) 1. 阐明什么是准平衡过程?什么是可逆过程?指出准平衡过程和可逆过程关系。

(完整版)工程热力学习题集附答案

工程热力学习题集 一、填空题 1.能源按使用程度和技术可分为 能源和 能源。 2.孤立系是与外界无任何 和 交换的热力系。 3.单位质量的广延量参数具有 参数的性质,称为比参数。 4.测得容器的真空度48V p KPa =,大气压力MPa p b 102.0=,则容器内的绝对压力为 。 5.只有 过程且过程中无任何 效应的过程是可逆过程。 6.饱和水线和饱和蒸汽线将压容图和温熵图分成三个区域,位于三区和二线上的水和水蒸气呈现五种状态:未饱和水 饱和水 湿蒸气、 和 。 7.在湿空气温度一定条件下,露点温度越高说明湿空气中水蒸气分压力越 、水蒸气含量越 ,湿空气越潮湿。(填高、低和多、少) 8.克劳修斯积分 /Q T δ?? 为可逆循环。 9.熵流是由 引起的。 10.多原子理想气体的定值比热容V c = 。 11.能源按其有无加工、转换可分为 能源和 能源。 12.绝热系是与外界无 交换的热力系。 13.状态公理指出,对于简单可压缩系,只要给定 个相互独立的状态参数就可以确定它的平衡状态。 14.测得容器的表压力75g p KPa =,大气压力MPa p b 098.0=,则容器内的绝对压力为 。 15.如果系统完成某一热力过程后,再沿原来路径逆向进行时,能使 都返回原来状态而不留下任何变化,则这一过程称为可逆过程。 16.卡诺循环是由两个 和两个 过程所构成。 17.相对湿度越 ,湿空气越干燥,吸收水分的能力越 。(填大、小) 18.克劳修斯积分 /Q T δ?? 为不可逆循环。 19.熵产是由 引起的。 20.双原子理想气体的定值比热容p c = 。 21、基本热力学状态参数有:( )、( )、( )。 22、理想气体的热力学能是温度的( )函数。 23、热力平衡的充要条件是:( )。 24、不可逆绝热过程中,由于不可逆因素导致的熵增量,叫做( )。 25、卡诺循环由( )热力学过程组成。 26、熵增原理指出了热力过程进行的( )、( )、( )。 31.当热力系与外界既没有能量交换也没有物质交换时,该热力系为_______。 32.在国际单位制中温度的单位是_______。

同济大学《工程热力学》期末模拟试卷

同济大学《工程热力学》期末模拟试卷 第一部分 选择题(共15分) 一、单项选择题(本大题共15小题,每题只有一个正确答案,答对一题得1分,共15分) 1、压力为10 bar 的气体通过渐缩喷管流入1 bar 的环境中,现将喷管尾部截去一段, 其流速、流量变化为。 【 】 A.流速减小,流量不变 B.流速不变,流量增加 C.流速不变,流量不变 D.流速减小,流量增大 2、某制冷机在热源T 1= 300K ,及冷源T 2= 250K 之间工作,其制冷量为1000 KJ ,消耗功为250 KJ ,此制冷机是 【 】 A.可逆的 B.不可逆的 C.不可能的 D.可逆或不可逆的 3、系统的总储存能为 【 】 A. U B. U pV + C. 2/2f U mc mgz ++ D. 2 /2f U pV mc mgz +++ 4、熵变计算式2121(/)(/)p g s c In T T R In p p ?=-只适用于 【 】 A.一切工质的可逆过程 B.一切工质的不可逆过程 C.理想气体的可逆过程 D.理想气体的一切过程 5、系统进行一个不可逆绝热膨胀过程后,欲使系统回复到初态,系统需要进行一个【】过 程 。 【 】

A.可逆绝热压缩 B.不可逆绝热压缩 C.边压缩边吸热 D.边压缩边放热 6、混合气体的通用气体常数,【】。【】 A.与混合气体的成份有关 B.与混合气体的质量有关 C.与混合气体所处状态有关 D.与混合气体的成份、质量及状态均无关系 7、贮有空气的绝热刚性密闭容器中装有电热丝,通电后如取空气为系统,则【】 A.Q>0,△U>0,W>0 B.Q=0,△U>0,W>0 C.Q>0,△U>0,W=0 D.Q=0,△U=0,W=0 8、未饱和空气具有下列关系【】 A.t>t w>t d B.t>t d>t w. C.t = t d = t w D.t = t w>t d 9、绝热节流过程是【】过程。【】 A.定压 B.定温 C.定熵 D.节流前后焓相等 10、抽汽式热电循环的结果是【】 A.提高循环热效率,提高热能利用率 B.提高循环热效率,降低热能利用率 C.降低循环热效率,提高热能利用率 D.降低循环热效率,降低热能利用率 11、一个橡皮气球在太阳下被照晒,气球在吸热过程中膨胀,气球内的压力正比于气球的容积,则气球内的气球进行的是【】 A.定压过程 B.多变过程 C.定温过程 D.定容过程 12、气体的容积比热是指【】

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