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熱力學
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104年 - 104年地方三等-熱力學#35089
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一、KST 公司為特殊氣體生產商,目前積極研發非溫度敏感氣體。所謂「非溫度敏感」 的測試標準,就是當溫度自 27℃提升至 29℃時,其壓力的變化量必須小於 0.3 kPa。 已知,某氣體的特性與理想氣體相同,且其比容(specific volume)在 27℃與 29℃時 分別為 0.88 m
3
/kg與 0.89 m
3
/kg,氣體常數為 287 Pa · m
3
/kg · K。請問該氣體是否可通 過此測試標準?(20 分)
相關申論題
二、MTD 工業中心為測試其新開發、代號為 Q 氣體之熱力學多變過程(polytropic process) 特性,使用一個封閉式圓柱型活塞進行實驗。已知活塞內有一公斤 Q 氣體(氣體常 數為 211 Pa·m3 /kg · K,Tcr = 20℃,Pcr = 8 MPa),其壓力與溫度分別為 1.2 MPa 與 220℃。當 Q 氣體被視為理想氣體,且其壓力被提升 2.5 倍時,溫度則升高至 360℃。 請問,當 Q 氣體被視為范德華(van der walls)氣體,而活塞內壓力自 1.2 MPa 被提 升至 2 MPa 時,其最終溫度為何?(20 分)
#92509
三、XPJ 公司 K-type 噴射引擎(jet engine)的擴散器(diffuser)之設計,讓擴散器出口 排出時之氣體速度僅為進入擴散器時之氣體速度的萬分之一。已知,氣體進入擴散 器時之溫度為 7℃,壓力為 100 kPa,時速為 720 km,焓(enthalpy)值為 270 kJ/kg; 而擴散器的截面積為 0.5 m2 ,氣體常數則為 287 Pa·m3 /kg · K,且此系統之能量流失率 為 500 kJ/s。請問,擴散器出口排出氣體之焓(enthalpy)值為何?(20 分)
#92510
(二)過程中的總熵產生量(Entropy production)。(單位取 J/K)(15 分)
#569667
(一)金屬棒與水的最終平衡溫度。(單位取 K)(10 分)
#569666
(二)出口狀態 2 和進口狀態 1 的溫度差(△T = T2-T1)為何?(單位取°C)(10 分)
#569665
(一)進口狀態 1 的乾度(Quality)?(15 分)
#569664
(三)狀態 3 的溫度為何?(單位取 K)(10 分)
#569663
(二)在空氣由狀態 1 被壓縮至狀態 3 的過程中,活塞對空氣的作功為何?(單位取 kJ)(10 分)
#569662
(一)氣缸內空氣質量為何?(單位取 kg)(10 分)
#569661
(二)機鼻表面溫度。(單位取℃)(10 分)
#569660
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