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102年 - 102 專技高考_機械工程技師：熱力學與熱傳學（包括熱機）#43680

科目：熱力學與熱傳學 | 年份：102年 | 選擇題數：0 | 申論題數：12

試卷資訊

所屬科目：熱力學與熱傳學

選擇題 (0)

申論題 (12)

一、熱阻常應用於電腦散熱系統之初步設計，試說明熱傳三個基本模式（basic models） 之定律，並以此定律表達熱阻值之數學式。（10 分）
二、有一 3 m 長之電線，其銅線（電阻為 0.0209 Ω/m）直徑 2 mm，外包覆 3 mm 厚的 絕緣橡膠（熱傳導係數為 0.2 W/mK），此電線置放於溫度 25℃，熱傳遞係數 20 W/m2K 之環境。若忽略材料間的介面熱阻，當橡膠設計最高溫度是 125℃時，請 計算通電後電流不得超過多少安培。（10 分）
⑴由 500 kPa，127℃膨脹至 250 kPa，77℃。（5 分）
⑵由 500 kPa，127℃膨脹至 300 kPa，67℃。（5 分）
【已刪除】 ⑴以熱力學關係式（可以用 h(T,p)和 s(T,p)）證明 
⑵證明理想氣體之 μ J = 0 。（5 分）
⑶請以 p-T 圖說明 μ J 正負值在節流過程中之物理意義。（5 分）
五、有一高溫能源庫（high-temperature reservoir, TH）供能量 400 kJ（QH）給一熱機，此 熱機輸出功 140 kJ，其未用熱能釋放至低溫能源庫（TL）。試求此熱機最大可能輸 出功和第二定律效率。（10 分）
六、氣輪機之動力循環中，空氣以 300 K，100 kPa 進入效率 88%之壓縮機，並以 620 kPa 流出後入燃燒室作等壓加熱，其所用燃料熱值是 44186 kJ/kg fuel，且燃料/空氣比是 0.017 kg fuel/kg air。若輪機的效率是 90%，試求每公斤空氣之輪機輸出功，壓縮機輸 入功和循環熱效率。（可以採用 700 K 時空氣C p = 1.065 kJ/kgK ，比熱常數比 k = 1.4 ） （20 分）
⑴總熱傳面積。（10 分）
⑵此交換器之性能係數（effectiveness, ε ）和傳遞單位數（Number of transfer units, Ntu ）。 （5 分） 
【已刪除】 ⑶熵之增加率 ( ) 。（5 分）