105年 - 105年台灣菸酒從業職-單元操作#60146

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（一）某研究員在進行氣體擴散係數(DAB)量測實驗，實驗開始在一大氣壓力及溫度 25°C 裝有一純液體 A 於狹長管中，然後將含有成分 A 及 B 之混合氣體（濃度為 C）吹過此狹長管之管口(Z=Z₂)，成份 A 在此處之莫耳分率為 y_A2，假設成份 B 不溶於液體 A 中，且不與成份 A 起化學反應，成份 A 在液體 A 液面(Z=Z₁)之莫耳分率為 y_A1，成份 A 往上(為 Z 方向)蒸發並穩定擴散於氣相中，若此實驗符合 Fick 第一擴散定律，請推導出成份 A 之蒸發速率。【15 分】

（二）下過雨後地面積水，若水面上濕度為每 kg mol 空氣含有 0.02 kg mol 水蒸氣，而空氣中的濕度為每 kg mol 空氣含有 0.002 kg mol 水蒸氣，假設空氣在一大氣壓力及 25°C 下為理想氣體，且水蒸氣在空氣中之擴散係數為 0.06(m² /hr)。請計算當地面上積水蒸發擴散通過 6 mm 氣膜時，水之蒸發速率為多少(kg mol/m² *hr)？【註：R=0.08205(atm*m³ / kg mol*K), ln(1.018) = 0.0182 】【10 分】

（一）塔頂產品的流率為塔底產品的流率的多少倍？【10 分】

（二）若應用以馬蓋博–西陸(McCabe – Thiele)圖解法計算連續式精餾塔之理想板數，請問馬蓋博–西陸圖解法之假設為何？【7 分】

（三）若馬蓋博–西陸圖解法中精餾段操作線之斜率為 0.75，請問此精餾塔之回流比 (reflux ratio)為多少？【8 分】

（一）自由含水率為多少？【5 分】

（二）平衡含水率為多少？【5 分】

（三）總含水率為多少？【5 分】

（四）若乾燥恆速期之最初及最後的含水率分別為 0.350 與 0.150，此整個恆速期的乾燥時間需耗時 40 分鐘，試問恆速期之乾燥速率為多少(kg/m ² *min)？【10 分】

（一）某流體在 25°C 時之動黏度為 2.0 cm² /sec，密度為 1.5 g/cm ³，請問此流體在 25°C 時之黏度為多少厘泊(cP)？【5 分】

（二）某流體（密度為 1.6 g/cm³）以流速 25 m/sec 流過圓球體粒子（直徑為 5 cm），若流過此圓球體粒子之拖曳阻力係數(Drag coefficient, CD)為 0.5，請問此圓球體粒子之拖曳阻力 FD為多少(N)？【註 π= 3.14 】【10 分】

（三）某流體之密度為 0.5 g/cm³ 及其黏度為 1 厘泊(cP)，在 25°C 時流入直徑為 4 cm 之水平圓管中，若其平均流速為 0.04 m/sec，請問其范寧摩擦因子(Fanning friction factor, f)為多少？【10 分】

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