阿摩線上測驗
登入
首頁
>
熱力學與熱傳學
> 104年 - 104 專技高考_機械工程技師：熱力學與熱傳學（包括熱機）#41507
104年 - 104 專技高考_機械工程技師：熱力學與熱傳學（包括熱機）#41507
科目：
熱力學與熱傳學 |
年份：
104年 |
選擇題數：
0 |
申論題數：
6
試卷資訊
所屬科目：
熱力學與熱傳學
選擇題 (0)
申論題 (6)
一、有一空氣壓縮機，空氣進入壓縮機時是一大氣壓、20
o
C，壓縮後由一條直徑為 1 公 分的圓管排出。排出口的平均空氣速度為 7 m/s、壓力為 3.5 大氣壓。假設空氣在壓 縮機內被壓縮的過程為絕熱可逆過程，亦即等熵過程。請計算出口空氣溫度、出口 空氣密度、出口質量流率以及壓縮機所需的功率為何？假設入口空氣的速度相對於 出口非常小，可忽略。空氣的等壓比熱為 1005 J/kg.
o
C，等容比熱為 717.85 J/kg.
o
C， 空氣的氣體常數為 287 J/kg.K，一大氣壓為 1.01×10
5
Pa。（15 分）
二、有一密閉箱子其體積為 0.28 m
3
，箱子形狀不變且絕熱。內部充滿空氣且其壓力與溫 度分別為一大氣壓與 38
o
C。我們自外面伸入一螺槳在箱內轉動對空氣做功，因此箱 內空氣溫度升高至 204
o
C。請計算加功升熱過程中空氣所得的熱以及熵的增加量。 假設箱子外的環境溫度為 21
o
C，請問空氣所得的功中有多少可用能？等容比熱為 717.85 J/kg.
o
C，空氣的氣體常數為 287 J/kg.K。（20 分）
三、考慮一理想卡諾循環引擎，其工作流體為空氣，第一個過程為等溫加熱膨脹，第二 個過程為絕熱膨脹，第三個過程為等溫移熱，最後為絕熱收縮，四個過程皆為可 逆。在一開始第一個等溫膨脹過程的起始狀態為 5 bars，550 cm
3
和 260oC，同時在 這個過程中 0.3 kJ 的熱被加入，在第二個過程最後膨脹至 5300 cm
3
。請計算在這個 等溫膨脹過程結束時其體積為何？第三個過程的等溫的溫度為何？第三個過程結束 其體積為何？輸出的功有多少？熱效率為何？（20 分）
四、考慮一塊板子其厚度為 13 mm，其熱傳導係數為 1.2 W/mK，其底部溫度為 52oC， 上表面溫度為 70oC。在板子上方覆蓋了一層厚 1 mm 的薄膜，其熱傳導係數為 0.05 W/mK。薄膜上方則有熱空氣吹過，其對流熱傳係數為 70 W/m
2
K。請計算空 氣的溫度為幾度？薄膜上方表面的溫度為幾度？（20 分）
五、試述雷諾相似律（Reynolds analogy）在強制對流的物理意義為何？這個相似律可以 用來決定何種物理參數？（15 分）
六、考慮一雙管式冷熱水熱交換器，熱水進入其熱水管時其溫度為 85
o
C，出熱水時為 50
o
C，熱水的質量流率為 1.4 kg/s。熱水管為冷水管所包覆，假設熱水管的表面總 熱傳率（overall heat transfer coefficient）為 1150 W/m
2
K，其表面積為 4 m
2
，請計算 冷水所帶走的熱傳率為何？其對數平均溫度差異（log mean temperature difference） 為何？熱水的定壓比熱為 4.25 kJ/kg
o
C？（10 分）
阿摩線上測驗
登入
阿摩線上測驗
登入