所屬科目：國營事業◆1.熱力學與熱機學 2.流體力學與流體機械
三、如【圖 3】所示，一個 5 m✖ 6 m✖ 8 m 之密閉空間在 120 kPa 壓力下以一加熱器加熱，此 加熱器傳入熱量為 12000 kJ/h，其上有一 100 W 之風扇散布其熱量，而房間另有 6000 kJ/h 之熱量散失至室外。假設空氣為理想氣體，其等壓比熱 Cp = 1.005 kJ/kg-℃，空氣氣體常 數 R = 0.287 kJ/kg-℃，若房間的空氣溫度為 10 ℃，請問經過幾秒之後溫度會上升至 20℃ (計算至小數點後第 3 位，以下四捨五入)？（15 分）
(二)已知水之運動黏滯係數(Kinematic viscosity)為 m2 /s，請證明前述流況確屬為層流之 形式。（5 分）
五、如【圖 5】所示，一恆定之水流動於水平圓管(截面②暴露於大氣)，水束自截面②噴向一 個具有圓孔之固定垂直壁，穿過圓孔後之水束速度與截面②相同，其餘則沿壁面方向輻 射朝外對稱排開。已知截面②、③與①之直徑分別為 0.15 m、0.02 m 與 0.25 m，截面①之 錶示壓力為 5000 N/m2 。假設截面②與③之水束維持水平(中心軸皆通過圓孔中心)且截面 不變，在忽略摩擦效應之條件下，請計算垂直壁之 x 方向受力為多少 N (計算至小數點後 第 3 位，以下四捨五入)？（15 分）
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m2 /s，請證明前述流況確屬為層流之 形式。（5 分）