107年 - 107 專技高考_機械工程技師：熱力學與熱傳學（包括熱機）#72912

科目：熱力學與熱傳學 | 年份：107年 | 選擇題數：0 | 申論題數：10

試卷資訊

所屬科目：熱力學與熱傳學

選擇題 (0)

申論題 (10)

一、有一活塞-汽缸裝置，在一開始時裡面有 0.5 m3的空氣，壓力為 100 kPa，溫度為 90℃。接著經由活塞來壓縮空氣至 0.08 m3 ，這個壓縮過程是一個等溫過程。請計算這個過程所做的功是多少？（15 分）

⑴經過噴嘴的質量流率

⑵出口溫度

⑶出口面積

三、考慮一個絕熱的空氣壓縮機，空氣進入壓縮機前其壓力為一大氣壓，溫度為 300K，速度為 70 m/s。出口空氣的壓力為 5 大氣壓力，540K，速度為 150 m/s。請計算壓縮機壓縮每一公斤空氣所需的實際功大小，又如果壓縮過程是一可逆過程，則所需的功為何？其不可逆率（irreversibility）為何？空氣的氣體常數為 287 J/kg.K，一大氣壓為 1.01×10⁵ Pa。（20 分）

四、考慮一車子擋風玻璃，如下圖所示。其厚度為 5 mm 且熱傳導係數為 1.4 W/mK，玻璃上的溫度為 0℃。外面的空氣溫度為-10℃，對流係數為 200 W/m² K。而車內部的溫度為 25℃。請計算內部的對流係數值為多少？（15 分）

五、考慮一水平放置的金屬板，如下圖所示，金屬板之熱傳導係數為 237 W/mK。板子的上方是冷水，溫度為 20℃，冷水的熱傳導係數為 0.631 W/mK。板子上下表面溫度為 60℃和 120℃。請計算冷水的對流熱傳係數（10 分）以及上表面的水的溫度梯度為多少？（10 分）

⑴雷諾相似律（Reynolds analogy）

⑵紐森數（Nusselt number）

⑶接觸熱阻