104年 - 104 關務特種考試_三等_機械工程：熱工學#20777

科目：熱工學 | 年份：104年 | 選擇題數：0 | 申論題數：5

試卷資訊

所屬科目：熱工學

選擇題 (0)

申論題 (5)

一、固定體積之容器內充滿 50℃之理想氣體，經由攪拌器以 200 kJ 的功輸入而加以攪拌氣體。由於此系統與 25℃的外界在攪拌過程中，發生熱傳而致使理想氣體仍維持等溫。試求：理想氣體的熵（entropy）變化？外界的熵變化？此過程是否滿足熵增加原理？（20 分）

二、空氣的初始狀態為 140 kPa，17℃，以速度 70 m/s 進入一絕熱壓縮機，經過壓縮後，以 420 kPa，147℃及速度 110 m/s 流出壓縮機。假設大氣壓力為 100 kPa，溫度為 15℃，試求：不可逆性（irreversibility）？實際所需壓縮功？可逆絕熱功？可逆功（reversible work）？絕熱效率？第二定律效率？（20 分）（Given data：空氣等壓比熱=1.004 kJ/kgK，比熱比=1.4）

三、1 kg 之空氣由（壓力，溫度）= (p1，T1) = (100 kPa，25℃)絕熱地壓縮至（壓力，體積）= (p2，V2)，然後等壓地膨脹至（壓力，體積）= (p3，V3)，最後以 V3等容地降壓至（壓力，體積）= (p1，V1)。若 V3/V2 = 4，且所有過程皆可假設為準平衡過程（quasi-equilibrium process），試求此循環之：最高溫度及壓力？淨熱傳量？淨功量？循環之熱效率？（20 分）（Given data：空氣等壓比熱=1.004 kJ/kgK，比熱比=1.4）

四、請繪出理想的 Atkinson cycle 及 Miller cycle 之 p-v 及 T-s 圖，並指出其與 Otto cycle 之差異。（20 分）

五、在單級蒸氣壓縮式冷凍循環，如何獲得兩個不同的低溫環境？請繪出其 T-s 及 p-h diagram，並說明吸收式冷凍循環與蒸氣壓縮式冷凍循環之差異。（20 分）