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申論題資訊

試卷:95年 - 95 專技高考_化學工程技師:程序設計#36922
科目:程序設計
年份:95年
排序:0

題組內容

二、在一般工業加熱爐之設計中,通常必須瞭解燃燒所造成的最高溫度,以為加熱爐設 計時之材質選擇或安全考量等。此最高溫度通常稱之為「絕熱火焰溫度」 (adiabatic flame temperature);其乃是燃料在絕熱狀況下,完全燃燒所產生的溫度 。某工業加熱爐擬以天然氣為燃料,再配合 20% 的過量空氣(excess air)來燃燒 。天然氣之成分為 82 mole % 的甲烷(CH4)與 18 mole % 乙烷(C2H6);空氣之 成分為 21 mole % 的氧(O2)與 79 mole % 的氮(N2)。已知天然氣進入加熱爐前 之溫度為 298 K;而空氣因先經過預熱器,其溫度則為 423 K。天然氣燃燒之化學 反應式與其在 298 K 下之燃燒熱(heat of combustion, )均分別如下: 
若考慮天然氣完全燃燒,其煙道氣(stack gas)各物質之熱容量(heat capacity, CP) 分別為下: 
 CO2: CP = 0.0500 kJ/(mole‧K) 
 H2O(v): CP = 0.0385 kJ/(mole‧K) 
 O2: CP = 0.0331 kJ/(mole‧K) 
 N2: CP = 0.0313 kJ/(mole‧K) 請問:

申論題內容

⑵此加熱爐之「絕熱火焰溫度」應為何?請以溫度 K 回答。(15 分)