101年 - 101 專技高考_化學工程技師：輸送現象與單元操作#26341

科目：輸送現象與單元操作 | 年份：101年 | 選擇題數：0 | 申論題數：5

試卷資訊

所屬科目：輸送現象與單元操作

選擇題 (0)

申論題 (5)

一、一恆溫牛頓流體（Newtonian fluid）在孔隙（slit）中軸向流動。此孔隙中二板距 2B， 寬W，軸向長L（B << W << L），壓力降為P0 - PL，請導出體積流率之關係式。假 設流動為層流（laminar flow），流體之黏度（viscosity）為μ。（20 分）
二、一逆向流（counterflow）之熱交換器使用溫度為 20 ℃，流量為 12,500 kg/h的冷水 將 17,000 kg/h之四氯化碳從 80 ℃降溫為 40 ℃。管外（四氯化碳側）之熱傳係數 為 1,600 W/m2 ℃，管內（冷水側）之熱傳係數為 10,000 W/m2 ℃，管壁之熱傳阻力 可忽略。四氯化碳之比熱為 0.20 cal/g℃，水之比熱為 1 cal/g℃，請問此熱交換器熱 傳面積為多少？（1 cal = 4.184 J）（20 分）
三、一環狀壁（annular wall）之內半徑及外半徑分別為 r0及r1 ，其上之壁溫分別為 T0及T1（T0 >T1）。此管壁之熱傳導度（thermal conductivity）隨溫度線性變化，從內管 壁之 k0 變化至外管壁之k1 ，環狀壁之長度為 L，請求解經管壁之熱流量（heat flow through the wall）。（20 分） 
四、一批粗戊烷（crude pentane）包含 15 mole %正丁烷（n-butane）及 85 mole %正戊烷 （n-pentane），如以大氣壓力下簡單之批次蒸餾（batch distillation）去除 90%的正 丁烷，剩下液體（remaining liquid）之成分為何？平均相對揮發度（relative volatility） 可假設為 3.5。（20 分）
【已刪除】五、反應物 A 擴散進入半徑為 之球狀觸媒（ R spherical catalyst）反應生成生成物 B， A → B。觸媒內單位體積 A 之反應速率為。在觸媒表面反應物 A 之濃度 為 CAR。有效擴散係數（effective diffusivity）為DA ，請問觸媒內 A 之濃度分布為何？ （20 分）