112年 - 112 地方政府特種考試_三等_化學工程：輸送現象與單元操作#118358

(二)試推導出 。（5 分）

三、設計某冷卻蛇管可帶走槽溫為 297.1 K 之總 14.65 W 熱量，已知管內外水溫分別為 274.9 K 與 297.1 K，及管內外半徑分別為 5 mm 與 20 mm， 且該材質熱傳導係數 k =0.151 W/m●K。請依據傅立葉熱傳導 定律（Fourier’s law），求出該管長（m）。（15 分）

五、描述半徑 2 mm 萘丸（Naphthalene sphere）懸浮於 1 atm 與 318 K 大氣中，已知萘丸表面溫度、表面蒸氣壓、理想氣體常數及擴散係數 （diffusivity, D_AB）分別為 318 K，0.555 mmHg，8.314（ m³Pa / kgmol• K）及 6.92 ✖ 10^-6 m² /s 。試求出萘丸表面蒸發速率（ kgmol / s• m²）。（15 分）

六、某熱鋼錠其初始溫度為 T₀ ，將其突然浸至於大型水槽內其水溫維持在 T∞。假設熱傳係數 h(W / m² • K) 固定不變，且鋼錠密度、體積與熱容量分別定義為 ρ、V 與 c _p。試推導出熱鋼錠在時間 t 的溫度關係式。假設鋼錠的內部溫度均一。（10 分）