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輸送現象與單元操作
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108年 - 108 專技高考_化學工程技師：輸送現象與單元操作#80712
> 申論題
一、若水在一半徑為r
i
的圓管中，其流速U(r)與最大流速U
max
的關係式是
（for turbulent flow），試推導出水的平均流速U
avg
與U
max
的關係式。（20 分）
相關申論題
二、甲水槽的內部壓力為 10 psig，乙水槽的內部壓力為 20 psig，若甲槽的液位比甲槽高 30 英尺，假設水流經連結甲水槽與乙水槽之間水管的摩擦力可被忽略，試算甲水槽 的水是否可流向乙水槽。（25 分）
#328802
三、一不銹鋼圓管外直徑為 6.0 公分，表面包覆以 5.0 公分的發泡棉，熱導係數為 0.55 瓦 特/(公尺•℃)，其外再表面包覆以 4.0 公分的軟木，熱導係數為 0.05 瓦特/(公尺•℃)。 若不銹鋼圓管的表面溫度為 150℃，軟木層的表面溫度為 30℃，計算不銹鋼圓管每 公尺長的導熱量為多少瓦特？（25 分）
#328803
⑴在距離水盤前端 x = 4.5 英尺的 k 值（mass transfer coefficient）for water film。（15 分）
#328804
⑵利用 Colburn Analogy 的原理，預測此處 x = 4.5 英尺的熱傳係數（heat transfer coefficient for convection）。（15 分）
#328805
(三)在填充塔的吸收操作中，說明何謂負載（loading）現象。（5 分）
#557728
(二)離開塔底溶劑中 H2S 的莫耳分率。 （8 分）
#557727
(一)離開塔頂廢氣中 H2S 的莫耳分率。 （7 分）
#557726
(二)寫出此系統之初始條件（initial condition, IC）與邊界條件（boundary 。（5 分） condition, BC）
#557725
(一)請依上述情形，推導出此球形系統在不穩定（unsteady state）狀態下的 質量傳送（mass transfer）關係式（CA 與 r 的關係）：式中為液滴內 A 成分的濃度；為 A 對 B 的擴散係數 （diffusivity）；r 為液滴的半徑方向距離。（15 分）
#557724
(二)當流體為靜止時，請由熱量傳送基本學理，導證單一球體在無窮盡流體中，Nu = 2.0。 （14 分）
#557723
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（for turbulent flow），試推導出水的平均流速Uavg與Umax的關係式。（20 分）
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（for turbulent flow），試推導出水的平均流速Uavg與Umax的關係式。（20 分）