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技師◆化工熱力學
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97年 - 97 專技高考_化學工程技師：化工熱力學#36330
科目：
技師◆化工熱力學 |
年份：
97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)
⑴相對於瀑布底部，在瀑布頂端每公斤的水具有多少位能？
⑵水自瀑布頂端傾洩而下，在剛撞擊瀑布底部時，每公斤的水具有多少動能？
⑶水自瀑布底部進入溪流之後，它的狀態有何變化？
【已刪除】二、在一密閉系統內對 1 莫耳的氣體進行可逆、恆溫的壓縮，該氣體的莫耳體積可以
估計，其中 T 為溫度、P 為壓力、R 與 b 為正值的常數。若該氣體之體積 由 V
1
變化到 V
2
，則需作多少功？（10 分）
⑴若離開渦輪機時氣體的溫度為 0℃，則每仟莫耳（kmol）的氣體流經該渦輪機可 以作出多少功？
⑵最理想的情況下，該渦輪機可以獲得的最大功為多少？
⑴該發電廠可能達到的最大熱效率（thermal efficiency）為何？在該情形下，須傳送 到河流的最小熱傳速率為何？
⑵若該發電廠實際的熱效率僅能達到最大值的 70%，在這個情形下，傳送到河流的 熱傳速率為何？若河流的流速為 160 m
3
/s，則此舉會讓河流的水溫升高多少？
【已刪除】⑴對於單相（single phase）的流體，試證明：（5 分）
其中 P 為壓力，T 為溫度， S 為熵，C
p
為定壓熱容，V 為體積，β為體積膨脹係 數（volume expansivity,
）。
【已刪除】⑵固態冰自-3℃、1 atm 被絕熱壓縮至熔點，試估計該熔點的溫度與壓力。已知冰 之熔解熱為 79.6 kcal/kg，在操作範圍內冰和水的性質列於下表中。（15 分）
六、在一恆溫 350 K 的雙成分系統中，含有 A、B 兩個成分。當達到氣-液兩相平衡， 若 B 成分之液相莫耳分率介於 0 到 0.05 之間（0< x
B
≤ 0.05 ）時，則 B 成分之行 為會遵循亨利定律（Henry’s law）；且實驗數據顯示：當 A 成分在液、氣兩相中 之莫耳分率分別為 0.975 與 0.942（ x
A
= 0.975 , y
A
=0.942 ）時，系統之總壓力為 1.36 bar。已知在該溫度下，純 A 成分之蒸氣壓為 1.32 bar，純 B 成分之蒸氣壓為 1.05 bar，試計算在 B 成分之液相莫耳分率為 0.04 時 B 成分之氣相莫耳分率與系統 之總壓力。（15 分）
【已刪除】七、對於一含有成分 1 與成分 2 的雙成分混合物系統，若過量吉布斯自由能（excess Gibbs free energy, G
E
）與組成的關係可以表示成下式：
其中 R 為氣體常數，T 為絕對溫度，x
1
與 x
2
分別為成分 1 與成分 2 的液相莫耳分 率，而 B 與 C 則為常數。試推導活性係數（activity coefficient）與組成的關係式。 （15 分）
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估計，其中 T 為溫度、P 為壓力、R 與 b 為正值的常數。若該氣體之體積 由 V1變化到 V2，則需作多少功？（10 分） 
其中 P 為壓力，T 為溫度， S 為熵，Cp 為定壓熱容，V 為體積，β為體積膨脹係 數（volume expansivity, 
）。 
其中 R 為氣體常數，T 為絕對溫度，x1 與 x2 分別為成分 1 與成分 2 的液相莫耳分 率，而 B 與 C 則為常數。試推導活性係數（activity coefficient）與組成的關係式。 （15 分）