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熱力學
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101年 - 101年地方考三等_機械工程#41462
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題組內容
四、某人利用一溫度探針插入流速為 280 m/s 的空氣流道內，而量得溫度讀值為 66℃， 試估計：（每小題 10 分，共 20 分）
⑴空氣的真實溫度為何？（單位取℃）
其他申論題
⑵過程終了時空氣壓力 P。（單位取 kPa）
#128682
⑶過程中輸入所散出的熱。（單位取 kJ） 註：1理想氣體方程式：PV = mRT，m是空氣質量，R是氣體常數，T是空氣溫度。 2封閉系統體積膨脹或壓縮功的計算式：Wb = ∫ PdV 。
#128683
⑴從冰箱冷藏室帶走的熱傳率最大值為何？（單位取 kJ/min）
#128684
⑵排熱至大氣的總熱傳率最大值為何？（單位取 kJ/min）
#128685
【已刪除】 ⑵流道內空氣的馬赫數（Mach number）為何？ 註：1停滯焓定義：，u 為空氣流速。 2 空氣等壓比熱Cp = 1.005 kJ/(kg·K)，氣體常數R = 0.287 kJ/(kg·K)。3假設空氣為理想氣體；流道為絕熱；且過程中忽略位能變化。
#128687
⑴每一過程中單位質量的熱傳量為何？（單位取 kJ/kg）
#128688
⑵若此循環之熱效率定義為循環淨輸出功與過程 1-2 之吸熱量之比值，試求其熱效率。 過程 1-2：在 300 kPa 下，自狀態 1 開始經等壓膨脹（Constant-pressure expansion） 過程，溫度從 25℃增加至 150℃。 過程 2-3：經等容冷卻（Constant-volume cooling）過程，溫度降至 25℃。 過程 3-1：經等溫壓縮（Isothermal compression）過程，壓力變至 300 kPa。 註：令氣體之等容比熱Cv = 3.31 kJ/(kg·K)，氣體常數R = 2.14 kJ/(kg·K)。
#128689
一、乾球溫度T1且濕度比為ω1的氣流 1 中含有空氣質量流率ma1，乾球溫度T2且濕度比為ω2 的氣流 2 中含有空氣質量流率ma2，在絕熱狀況下將兩股氣流混合成氣流 3。若不考 慮動能和位能的變化，請推導並說明如何決定氣流 3 的乾球溫度T3，繪出濕度線圖 （Psychrometric chart）進一步說明如何利用圖解法求得T3。（25 分）
#128690
二、請分別說明汽油引擎的四個實際行程（stroke）和鄂圖（Otto）循環的四個熱力過程 （process），接著說明四個實際行程和四個熱力過程的相關性。（25 分）
#128691
三、考慮一燃氣鍋爐（燃燒甲烷氣）供應蒸氣給一蒸汽渦輪機作功發電。燃氣鍋爐在過 剩空氣 10%下操作，鍋爐所需的燃燒空氣和甲烷氣皆維持供應壓力 1 atm和溫度 25℃， 鍋爐排放廢氣則控制在壓力 1 atm和溫度 150℃。如果蒸汽渦輪機的熱效率為 40% 而輸出功率為 1.0×10 6 kW，請計算燃氣鍋爐的燃氣消耗率。（甲烷形成焓為 -74,920 kJ/kg mol， 二 氧 化 碳 形 成 焓 為 -393,790 kJ/kg mol， 氣 態 水 形 成 焓 為 -242,000 kJ/kg mol，同時假設鍋爐排放廢氣的平均cp值為 30.6 kJ/kg mol K）（25 分）
#128692
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