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輸送現象與單元操作
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111年 - 111 高等考試_三級_化學工程:輸送現象與單元操作#109267
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題組內容
四、 一同向流(parallel flow)之熱交換器使用溫度為 20℃,流量為 13,000 kg/h 的冷水將 18,000 kg/h 之四氯化碳從 85℃降溫為 40℃。管壁之熱傳 阻力可忽略。管外(四氯化碳側)之熱傳係數為 1,700 W/m2℃,管內(冷 水側)之熱傳係數為 11,000 W/m2℃。四氯化碳之比熱為 0.20 cal/g℃; 水之比熱為 1 cal/g℃。 (1 cal = 4.184 J)
(一)此熱交換器熱傳面積為多少?
其他申論題
一、 一環狀壁(annular wall)之內半徑及外半徑分別為 r0 及 r1,其上之壁溫分別為 T0 及 T1(T0>T1)。此管壁之熱傳導度(thermal conductivity)隨溫度線性變化,從內管壁之 k0 變化至外管壁之 k1。環狀壁之長度為 L。 請求解經管壁之熱流量(heat flow through the wall)。
#467730
(一)請計算每 100 ft 管長之壓力降。
#467731
(二)假如每 100 ft 管長之壓力降限制為 2 lbf / in.2 以內,最大容許之水流 速為多少? 單位換算:1ft = 12 in.,1in. =2.54 cm,1poise = 0.0672 lb/ft.s, 1lb = 0.45359 kg,g = 32.174 ft/s 2 ,1lb f = 32.174 lb.ft/s 2 。
#467732
三、 欲以一幾何相似(geometrically similar)之小攪拌槽(agitated tank)實 驗來預測大攪拌槽之流場,大攪拌槽及小攪拌槽置於中心之動葉輪 (impeller)直徑分別為 DI 及 DII,請問大小攪拌槽動葉輪轉速之關係及 大小攪拌槽所使用液體物性(physical property)之關係為何?
#467733
(二)如冷水及四氯化碳之流量及進口溫度均不變,但改以逆向流 (counter current flow)於此熱交換器交換熱量,熱傳係數假設不變, 請問逆向流熱交換量為同向流時之多少倍?
#467735
五、 一批粗戊烷(crude pentane)包含 12 mol %正丁烷(n-butane)及 88 mol %正戊烷(n-pentane)。如以大氣壓力下之批次蒸餾(batch distillation)去除 95%的正丁烷,剩下液體(remaining liquid)之成分為何?在此操作 範圍內,正丁烷對正戊烷之平均相對揮發度(relative volatility)為 3.5。
#467736
一、請解釋如何用前基因體理論(pre-genomic)來研究環境微生物的演化分類。 (25 分)
#467737
二、請解釋厭氧、好氧、缺氧三種反應槽之定義及其污染物處理應用。 (25 分)
#467738
三、測量環境樣本中的微生物數量時,常常無法直接得到單位體積中有多少 微生物細胞,而是改以 CFU/mL、或是乾重/mL、或是揮發性懸浮固體重 量/mL 等不同單位來代表,請討論這三種測定結果與真實微生物數量之 差異。(25 分)
#467739
四、請解釋溶菌素(lysozyme)之作用機制,其分別作用於革蘭氏染色陽性 菌及革蘭氏染色陰性菌時有無差異。 (25 分)
#467740