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熱工學
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96年 - 96 專利商標審查特種考試_三等_機械工程：熱工學#42300
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題組內容
三、10 kg 的空氣裝在活塞–汽缸裝置中，開始時壓力為 500 kPa，溫度為 20 ℃，讓空氣等 溫膨脹直至壓力降為 100 kPa。在此變化過程中，試解：（20 分）
⑹最後溫度是多少？
其他申論題
⑵判斷做功的方向（對內還是對外）。
#133368
⑶空氣內能的變化是多少（kJ）？
#133369
⑷熱傳量是多少（kJ）？ 空氣膨脹後，固定活塞並加熱使空氣的壓力恢復到原先的值（500 kPa）。在這過程中：
#133370
⑸做功為多少（kJ）？
#133371
⑺空氣內能的變化是多少（kJ）？
#133373
⑻熱傳量是多少（kJ）？
#133374
⑼請繪出上述兩過程之 P – v 圖。 分析時可視空氣為理想氣體，其之 R＝0.287 kJ / kg．K；CV＝0.718 kJ / kg．K（定值）。
#133375
四、有一長度 5m 的蒸汽鋼管外徑為 80 mm，鋼管壁厚為 3 mm，管外敷設厚 40 mm 的保 溫材料，其熱傳導率（Thermal Conductivity）與溫度的關係為 k＝0.061＋0.000105T； 其中k 為熱傳導率及 T(K)為溫度。管內蒸汽溫度為 150 ℃，管外環境溫度為 20 ℃， 管內蒸汽的表面熱傳係數為 116 W/(m2．K)，管外空氣的表面熱傳係數為 7.6W/(m2．K) ，鋼管的熱傳導率為 46.2W/(m．K)。試求蒸汽管道的散熱損失。（20 分）
#133376
⑴請繪出此理想熱力循環的 T– s 圖。（5 分）
#133377
⑵試求此理想熱力循環的熱效率。（20 分） P 3 4 2 1 5 V
#133378
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