114年 - 114 經濟部所屬事業機構_新進職員甄試試題_機械：1 .熱力學與熱機學 2 .流體力學與流體機械#136978

一、一理想氣體在一封閉系統中，其循環依序由以下 3 個過程組成：
①絕熱過程 (1→2)，T₁ = 90 ℃，P₁ = 2 bar → T₂ = 180 ℃
②等壓過程 (2→3)，T₂ = 180 ℃ → T₃ = 90 ℃
③等溫過程 (3→1)，T₃ = 90 ℃
其定容比熱 Cv = 0.718 kJ / kg‧K，氣體常數 R = 0.287 kJ / kg‧K，試求整個循環之功(W)、熱能(Q)、內能變化(∆U)、焓變化(∆H)為何(單位：kJ / kg，計算至小數點後第 3 位，以下四捨五入)？(20 分)

(一)試求在完全燃燒過程下之理論空燃比為何？(7 分)

(二)若在 300 % 的理論空氣下燃燒，系統總壓在 1 大氣壓力下，試求燃燒產物之個別分壓值為何 (單位：kPa)？(8 分)

三、將 2 個熱機(heat engine)循環進行結合，第 1 熱機循環做功後排出之熱能做為第 2 熱機循環輸入之熱能，其熱能傳輸過程中無熱損失，假設第 1 熱機循環之熱效率為 64 %，第 2 熱機 循環之熱效率為 52 %，試求該 2 個熱機循環結合後之熱效率為何？(15 分)

(一)該立方體鋼塊之比重為何？

(二)若將水倒入水銀面上，使水面恰與立方體鋼塊之頂部齊平，則水深佔鋼塊高度之百分比為何？

(一)圓管 A 與圓管 B 之壓力差為何 (單位：kN / m² )？

(二)如果圓管 A 之壓力增加 30 kN / m²，圓管 B 之壓力減少 10 kN / m²，則新的水銀液面高度差為何(單位：m)？

六、如【圖 2】所示，該管截面積為 10 m² 且管內之流體為水，安裝一測量流速之設備，該設備開口正向於流動水之上游，且設備內之液體為水銀(比重 S = 13.6)，試求該管之水流量 為何(單位：m³ / sec，計算至小數點後第 2 位，以下四捨五入)？(20 分)