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102年 - 102年高等三級暨普通考高考三級_機械工程#41553

科目：熱力學 | 年份：102年 | 選擇題數：0 | 申論題數：5

試卷資訊

所屬科目：熱力學

選擇題 (0)

申論題 (5)

【已刪除】一、兩個容積為 0.2 m 3 的容器 A 與 B，其間以一閥門連接。在容器 B 被排空後，容器 A 充填 25 °C 的冷媒 R-134a，其汽體與液體各占總容積的 90 % 與10 % 。將閥門打開， 使容器 A 的飽和汽流至容器 B，直到兩個容器的壓力相同，再將閥門關閉。假設此 過程進行時，溫度一直維持在 25 °C ，試求容器 A 內之冷媒的乾度改變量。（12 分） 
⑴容積為 0.5 m3 的容器內含 2 kg 空氣，其初始壓力（Initial pressure）為150 kPa 。試 求當空氣被等容加熱到壓力為1 MPa 時，其焓（Enthalpy）的變化量（14 分）與 熱傳量。（14 分）
⑵考慮一穩流過程（Steady-flow process）：溫度 20 °C 的空氣以10 m/s 的速度進入正 面面積（Frontal area）為 0.25 m 2 車用散熱器（Car radiator），質量流率為1 kg/s 的 液態水由 98 °C 被冷卻到 80 °C 。若散熱器與外界的熱傳及動能與位能的改變量可 忽略不計，試求散熱器出口的空氣溫度。（12 分）
【已刪除】三、飽和汽在壓力800 kPa進入蒸汽渦輪機（Steam turbine），且在壓力60 kPa離開蒸汽 渦輪機。若渦輪機具90 %的絕熱效率（Adiabatic efficiency），⑴試求每單位質量蒸 汽的輸出功；（14 分）⑵請說明如何判定排出的蒸汽是否為過熱蒸汽。（14 分） 
四、循環1 → 2 → 3 → 4 → 1為一標準空氣狄塞爾循環（Air-standard Diesel cycle），其壓 縮比（Compression ratio）與截斷比（Cutoff ratio）分別為 15 與 2。假設空氣遵循理 想 氣 體 （ Ideal gas ） 行 為 ， 且 其 等 壓 比 熱 C p = 1.0038 kJ/ (kg ⋅ K ) 與 等 容 比 熱 Cv = 0.717 kJ/ (kg ⋅ K ) 為已知之常數，試求當壓縮行程的初始條件為溫度 T1 = 294 K 與壓力 P1 = 101.35 kPa 時，其循環的熱效率。（20 分）