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技師◆化工熱力學
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102年 - 102 高等考試_二級_化學工程：高等化工熱力學#25723
科目：
技師◆化工熱力學 |
年份：
102年 |
選擇題數：
0 |
申論題數：
8
試卷資訊
所屬科目：
技師◆化工熱力學
選擇題 (0)
申論題 (8)
【已刪除】一、液態水的恆溫壓縮係數（K），可表示如下式：
C 和 b 是溫度的函數，如果 1 克的水在 60℃恆溫，以可逆的壓縮從 1 到 300 bar， 請計算需要多少功，並以焦耳（10 cm
3
-bar = 1 Joule）表示。（20 分）在 60℃時，b = 2700 bar 及 C = 0.125 cm
3
/g。
⑴理想氣體在固定壓力熱容量 CP = (7/2)R，請決定當下面狀態改變過程時，其熵的 變化量：（4 分） 初始：P
1
= 1 bar，T
1
= 280 K；最終：P
2
= 0.8 bar，T
2
= 450 K
⑵5 公斤的鑄鐵（CP = 0.46 J / kg．K
-1
）在 80℃時，擲進 22℃的日月潭。計算下 列（系統、環境、宇宙）的熵變化量（J/K）：(1)鑄鐵；（5 分）(2)日月潭；（4 分）(3)宇宙。（4 分）
⑶在 0℃時，計算液態氨從飽和壓力 381 kPa 到 1000 kPa 的壓縮程序中焓和熵的變 化量。（8 分）飽和液態氨 V = 1.55×10
-3
m
3
/kg；β = 2.095×10
-3
K
-1
。
三、請以一個維里係數關聯法（virial coefficient correlation method）估算壓縮係數（Z） 值，計算乙醇在 400℃和 5000 kPa 時的莫爾體積(cm
3
/mol)。（15 分） 乙醇數據：偏離因子（Accentric factor），ω= 0.645 臨界溫度，T
C
= 513.9；臨界壓力，P
C
= 61.48 bar
四、氮氣（MW = 28.014 g/mol）以 3 公斤/秒的流速，與氫氣（MW = 2.016 g/mol）以 0.8 公斤/秒的流速，在穩流過程中互相絕熱混合。如果氣體是理想的，請計算混合 程序之熵增加的速率，單位是 J/(s．K)。（10 分）
【已刪除】五、⑴在 55 ◦ C 時，氯仿(1)/乙醇(2)系統的過量吉布斯自由能，可表示為馬古萊斯方程式 如下：
請推導成分 1 及成分 2 的活性係數（γ1, γ2）的關係式。（20 分）
⑵在 55℃時，氯仿和乙醇的蒸汽壓分別為：P1 sat = 82.37 kPa；P2 sat = 37.31 kPa。假 設修正的拉午耳定律（modified Raoult’s law）可以適用於分壓與總壓的關係，請計 算在 55℃時，液相摩爾分數（x
1
= 0.3）的泡點壓力（bubble pressure）。（10 分）
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C 和 b 是溫度的函數，如果 1 克的水在 60℃恆溫，以可逆的壓縮從 1 到 300 bar，
請計算需要多少功，並以焦耳（10 cm3
-bar = 1 Joule）表示。（20 分）在 60℃時，b =
2700 bar 及 C = 0.125 cm3
/g。
請推導成分 1 及成分 2 的活性係數（γ1, γ2）的關係式。（20 分）