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技師◆化工熱力學
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95年 - 95 高等考試_二級_化學工程：高等化工熱力學#38213
科目：
技師◆化工熱力學 |
年份：
95年 |
選擇題數：
0 |
申論題數：
4
試卷資訊
所屬科目：
技師◆化工熱力學
選擇題 (0)
申論題 (4)
一、一穩態流壓縮機（steady-flow compressor）每小時將 50 仟莫耳（kmol）的空氣由 1.2 bar 壓縮到 6.0 bar，提供機械功率（mechanical power）98.8 kW，入口空氣溫度與速 度分別為 300 K 和 10 m/s；出口空氣溫度與速度分別為 520 K 和 3.5 m/s。試計算由 壓縮機的熱傳遞速率（rate of heat transfer from compressor）。假設空氣的焓（H, enthalpy）不是壓力的函數，空氣的 Cp＝（7/2）R，其中 R 是 Universal Gas Constant ＝8.314 J/mol•K。（16 分）
二、15°C 的空氣由一絕熱噴嘴以 580 m/s 速度排出（discharge），假如入口速度可以忽 略，試計算噴嘴入口的溫度？假設空氣是理想氣體，Cp=（7/2）R。（14 分）
【已刪除】三、100 kPa 的飽和蒸汽（飽和溫度為 99.63°C）經絕熱壓縮到 300 kPa。假如壓縮效率 為 0.75，試計算所需要的功與排出氣流（discharge stream）的溫度（以°C 表示）和 熵（S, entropy）。（42 分）
飽和蒸汽（Saturated Steam, SI units）的數據茲提供參考如下：
過飽和蒸汽（Superheated Steam, SI units）的數據茲提供參考如下：
U: kJ/kg; H: kJ/kg; S: kJ/kg•K
四、一個蒸汽渦輪機（steam turbine）以 3500 kW 功率進行絕熱操作。蒸汽以 2400 kPa 與 500°C 的狀態進入渦輪機，然後以 20 kPa 的飽和蒸汽自出口排出。試計算通過渦 輪機的蒸汽質量速率、品質（quality）、以及渦輪機的效率。入口蒸汽性質為 H＝ 3462.9 kJ/kg, S＝7.3439 kJ/kg•K；出口蒸汽性質為 H＝2609.9 kJ/kg。S
liq
＝0.8321 kJ/kg•K, S
vap
＝7.9094 kJ/kg•K, H
liq
＝251.453 kJ/kg, H
vap
＝2609.9 kJ/kg。（28 分）
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