110年 - 110 地方政府特種考試_三等_機械工程：熱力學#104901

科目：熱力學 | 年份：110年 | 選擇題數：0 | 申論題數：17

試卷資訊

所屬科目：熱力學

選擇題 (0)

申論題 (17)

(一)以等速度（constant velocity）在水平的路上行駛。

(二)以時速 60 公里/時（60 km/h），在與水平面成 30 度夾角之上坡路上行駛。

(三)在水平的路上，於 10 秒鐘由靜止加速到 100 公里/時。

(一)進入此活塞系統的質量。（5 分）

(二)活塞汽缸系統所做的功。（5 分）

(三)此過程中熵的變化量。（10 分）

(一)請利用內能表示為體積與溫度之函數[ u = u (v, T ) ]，以及 Tds 關係或稱 ∂u ∂p 為吉布斯方程（Gibbs equation）推導出。（10 分）

(二)請利用理想氣體方程與上述交互關係式，證明理想氣體之內能和焓僅是溫度函數。（10 分）

(一)請寫出提升朗肯循環（Rankine cycle）效率之任何兩種方法，並用溫度-熵（T-s）圖說明這些對蒸汽乾度（quality）的影響。

(二)請寫出為何卡諾循環（Carnot cycle）不適合用來分析實際蒸汽發電廠（steam power plant）的理由，並用溫度-熵（T-s）圖說明之。

(三)何謂複合式循環（combined power cycle）之發電系統（power plant）？請用溫度-熵（T-s）圖說明之，並寫出其特性和設計目的。

(四)何謂回熱（regeneration）與汽電共生（cogeneration）？試說明兩者之不同點。

(五)何謂級聯合冷凍系統（cascade refrigeration system）？試說明其優點與缺點。

(一)壓力鍋達到操作狀態時，鍋內的操作溫度、乾度（quality, x₁）與內能（u₁）。

(二)寫出加熱 30 分鐘後之剩餘水質量（m₂）與乾度（quality, x₂）的關係式。

(三)寫出加熱 30 分鐘後之剩餘水的內能（u₂）與乾度（quality, x₂）之關係式。

(四)於能量守恆式帶入(二)與(三)之關係，並簡化其表示式。