阿摩線上測驗
登入
首頁
>
熱工學
> 97年 - 97 高等考試_三級_機械工程:熱工學#42294
97年 - 97 高等考試_三級_機械工程:熱工學#42294
科目:
熱工學 |
年份:
97年 |
選擇題數:
0 |
申論題數:
9
試卷資訊
所屬科目:
熱工學
選擇題 (0)
申論題 (9)
⑴ 某物質在 150℃時,飽和液體內能(uf)= 631.68 kJ/kg、飽和液體與飽和汽體內能差 (u
fg
)= 1927.9 kJ/kg,求在乾度 χ(quality)= 70%時之內能(u)是多少?(6 分)
⑵ 活塞汽缸系統中裝有 0.1 m
3
與 400 kPa 的空氣,進行多變過程 PV
n
= C(polytropic process),由此可逆過程使得體積膨脹為 0.25 m
3
,求 n = 1 時之作功(work)。 (8 分)
⑶ 有一系統在特定過程中,吸熱 107 J,作功 4106 J,系統速度由 10 m/s 變成 25 m/s, 高度由 20 m 變成 12 m,系統質量為 50 kg,試求此系統之內能變化。(8 分) (註:重力加速度 g = 9.81 m/s2)
【已刪除】⑴ 證明鄂圖循環(Otto cycle)效率為:1
,其中 γ
V
為壓縮比(compression ratio),k 為等熵指數(isentropic exponent)。(6 分)
⑵ 若鄂圖循環(Otto cycle)之壓縮比為 12,在壓縮衝程開始的壓力與溫度分別為 0.1 MPa 與 15℃,每循環傳熱至空氣的熱量為 2000 kJ/kg,試求平均有效壓力 (mean effective pressure)。(12 分) (註:理想氣體之 C
p
= 1.0035 kJ/kg K、R = 0.287 kJ/kg K)
【已刪除】三、具有飼水加熱器(feedwater heater)的再生朗肯循環(regenerative Rankine cycle) 中,水蒸汽在 4 MPa,400℃進入輪機,等熵膨脹至中間壓力 800 kPa 後,有部分水 蒸汽從輪機內抽出與飼水混合,在 800 kPa 下熱交換成飽和液體。而另外一個幫浦 將飽和液加壓至 4 MPa 後再運送到蒸汽發生器,未抽出水蒸汽在輪機內繼續膨脹 至 50 kPa(h
fg
= 2305.4 kJ/kg,s fg = 6.5029 kJ/kg K),試求:⑴ 輪機出口蒸汽的 焓值(enthalpy)。(6 分)⑵ 此循環的熱效率。(6 分)⑶ 若此循環欲獲得 8000 kW 的功率,求需要之水蒸汽質量流率。(8 分) 註:各狀態點的性質如下表。
四、有一個剛性的空氣槽,其體積為 1.8 m
3
,含有壓力 900 kPa、溫度 150℃的空氣,空 氣經由傳熱給 15℃的外界後,冷卻至 15℃,請計算:⑴ 可用功(available work)。 (10 分)⑵ 過程的不可逆性(Irreversibility)。(10 分) (註:定壓比熱 C
p
= 1.0035 kJ/kg K、定壓比熱與定容比熱之比熱比 C
p
/Cv = 1.4)
⑴ 在溫度與熵座標圖(T-S 圖)上繪出以汽體為工作流體的反向卡諾循環並且說明 每一過程。(8 分)
⑵ 有一反向卡諾循環運轉於10℃與 30℃之間,該冷凍機每小時自冷凍空間吸收 10000 kJ 熱量,試求此循環之性能係數(COP),壓縮機需求之功率及該循環之冷 凍噸及能量效率比(E.E.R 值)。(12 分)