113年 - 113 經濟部所屬事業機構_新進職員甄試_化工製程：單元操作、輸送現象#124125

(一) 假設兩流體為逆流，總熱傳係數(Overall Heat Transfer Coefficient) U = 350 W/m²∙K，試計算水的出口溫度。(5 分)

(二) 兩流體為逆流狀態，試計算熱傳面積。(5 分)

(三) 若兩流體為順流狀態，試計算熱傳面積。(10 分)

(一) 在操作精餾塔時，若提高塔頂回流比，其產生之優缺點為何？(6 分)

(二) 進行氣體之吸收或萃取單元操作時，流體以順流式接觸相較於逆流式接觸之優缺點為何？(4 分)

(一) 蒸發量為何？(5 分)

(二) 濃縮液產量為何？(5 分)

(三) 加熱水蒸氣用量為何？(10 分)

(一) 加熱管由前後不同管徑的兩支管子相連組成，前管內徑 50 mm，後管內徑 65 mm，前管管內平均流速 15 m/s。純空氣流進前管時溫度為 20 ℃、絕對壓力為 2 atm ，流出後管時溫度為 90 ℃、絕對壓力為 1.6 atm，因壓力夠低純空氣可視為理想氣體。請問純空氣流出後管時的平均流速為多少 m/s ？(10 分)

(1)請計算管內 Re ( 1 ft = 12 in，1 ft = 0.3048 m，1 cP = 0.001  ) 。(5 分)

(2)若以【圖 1】的皮托管 (Pitot Tube) 量測管內平均流速，請以 Re 判斷說明皮托管的量測數值是否接近平均流速？(5 分)

五、已知以離心風扇輸送遲滯的煙道氣，風扇入口流速可視為零，風扇入口壓力 29 inHg，風扇入口溫度 200 ℉，風扇出口壓力 30.1 inHg，風扇出口流速 150 ft/s。假設煙道氣密度在風扇進出口相似，風扇效率 65%，煙道氣分子量 31.3，於標準狀態 29.92 inHg及 32 ℉下，氣體莫耳體積359 ft³/lb-mol。請計算輸送10000 std-ft³/min煙道氣所需風扇馬力為多少hp？(20 分)
(註：1 inHg = 0.49 psi，1 psi = 1 lbf/in²，1 ft = 12 in，g = 32.174 ft/s²，gc = 32.174，1 hp = 550)

六、如【圖 2】以連通管量測 A、B兩圓球的壓力差，A、B圓球內填充水，連通管上部填充空氣。相對於水密度 1000 kg/m³，空氣密度極小故可忽略。假設管壁摩擦可忽略，請計算A、B 圓球的壓力差為多少 N/m²( g = 9.8 m/s²，g_c = 1)？(10 分)