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95年 - 95 專技高考_化學工程技師：化工熱力學#36602

科目：技師◆化工熱力學 | 年份：95年 | 選擇題數：0 | 申論題數：12

試卷資訊

所屬科目：技師◆化工熱力學

選擇題 (0)

申論題 (12)

【已刪除】一、高壓氣體在一汽缸中膨脹將連結到轉軸（shaft）、完全無摩擦的活塞推出，使 得活塞對轉軸與一大氣壓的環境作功。在一個膨脹衝程（expansion stroke）中 記錄了下列的數據。試問在一個膨脹衝程這個氣體對轉軸提供多少焦耳的功？ （1 atm = 101325 Pa）（10 分）  
二、重量與溫度分別為 100 kg 和 100°C 的水將熱提供給一卡諾熱機，此熱機排熱給重量 與溫度分別為 100 kg 和 0°C 的熱源（sink），這個程序一直持續到高、低溫熱源都 達到相同的終溫。試計算水的終溫（K）與作功大小（Joule）。（10 分）
三、一定容絕熱容器中有一隔膜（diaphragm）將容器等分成兩半，左半邊體積中填充溫 度為 300 K，壓力為 3 bar 的空氣，右半邊體積為 10 公升且為完全真空。假設這個 隔膜破裂使得左半邊的空氣填充整個容器體積，試問這個過程中熵的變化量（∆S） 為何？（10 分）
⑴出口氣流中的組成為何？（10 分）
⑵假如有任何固體產生，每莫耳進料氣體產生的固體沉積有多少? （10 分） PA0 = 1 atm。
五、2 公升塑膠汽水瓶中填有 300 K 和 11.5 bar 錶壓的空氣，將其加壓到 11.5 bar 和 300 K 後突然瞬間爆炸，假設瓶中有 1 莫耳的空氣，空氣在高壓下可視為 理想氣體，塑膠瓶爆炸時撕裂、加熱和熔化塑膠的作功可以忽略，爆炸產生 的聲能和摩擦耗損可以忽略，試問爆開時所釋放的能量為何？（15 分） （1 bar = 105 Pa; Cv = Cp-R, R = 8.314 J/mol•K）
【已刪除】六、一 20 公升容器不含空氣，僅有 2 kg 純水，水溫為 245°C，請問其中液態水的 體積（m 3）和質量（kg）有多少。（10 分） 
⑴吉伯士自由能（Gibbs free energy）
⑵赫爾姆霍茲自由能（Helmholtz free energy）
⑶化學勢（chemical potential）
⑷活性係數（activity coefficient）
⑸內能（internal energy）