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95年 - 95 高等考試_三級_核子工程：工程熱力學#40315

科目：工程熱力學 | 年份：95年 | 選擇題數：0 | 申論題數：18

試卷資訊

所屬科目：工程熱力學

選擇題 (0)

申論題 (18)

⑴請繪 T-S 圖，於圖中標示 Rankine Cycle 的路徑及各狀態（state）。（5 分）
⑵此 Rankine Cycle 的熱效率。（5 分）
⑶請說明 Rankine Cycle 加入 Feedwater Heater 的主要目的為何？請簡略說明其原理 為何？（5 分）
⑷請說明加入 Feedwater Heater 有何不利的影響？（5 分）
⑸水流經 Boiler 時，exergy 的改變及 Turbine 的 Exergy Destruction。（5 分）
⑹以水流經鍋爐時 exergy 增加量為計算基準之 Second Law Efficiency。（5 分） 假設環境溫度為 300 K，壓力為 1 bar。
⑴ Brayton Cycle（5 分）
⑵ Combined Power Cycle（5 分）
⑶ Binary vapor power Cycle（5 分）
⑷ Vapor-compression refrigeration Cycle（5 分）
三、建在海邊利用 Rankine cycle 發電的電廠在夏天還是冬天時熱污染較嚴重？為什 麼？（10 分）
⑴操作於 800 K 及 300 K 間的熱機（Heat Engine），自高溫區吸收 100kJ 的熱能， 排放 50kJ 的熱能到低溫區。
⑵操作於-3°C 及 37°C 間的冷凍機（Refrigerator），輸入功為 50kJ，排放 100kJ 的 熱能到高溫區。
⑶操作於-23°C 與 27°C 間的熱泵（Heat Pump），自低溫區吸熱 100kJ，排放 150kJ 的熱能到高溫區。
⑴壓縮機與渦輪機出口溫度與壓力。（5 分）
⑵ Brayton Cycle 的淨輸出功。（5 分）
⑶以流經燃燒器之空氣 Exergy 改變為基準的 Second Law Efficiency。（5 分）
⑷如果在系統中加入一效率（Effectiveness）為 90%的 Regenerator，請問可以節省多少 能量。（5 分） （可假設空氣的 specific heat 為常數，空氣的 Cp = 1.005 kJ/kg K，Gas Constant R = 0.287 kJ/kg K，等熵過程：PvK = constant）