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96年 - 96 關務特種考試_三等_機械工程：熱工學#42290

科目：熱工學 | 年份：96年 | 選擇題數：0 | 申論題數：11

試卷資訊

所屬科目：熱工學

選擇題 (0)

申論題 (11)

一、一絕熱容器總容積為 4 m3 ，初始時被一隔版平均分成 A 和 B 區。初始 A 區內空氣 狀態為 1.0 MPa、600 K，B 區是真空。當隔板移除後，空氣充滿容器。決定最終平 衡時的空氣狀態（T, p）和熵的變化。（10 分） [ k = C p / C v = 1.4 ， Cp 、 Cv 均為常數，且 Cp = 1.005 kJ / kg − K ]
二、一可逆轉熱磊可在夏天充當冷氣，在冬天用作暖屋用。屋內經年維持 24℃的恆溫。 假定夏天時室外平均溫度為 32℃，冬天的室外平均溫度為 4℃。而每 1℃室內、外 的溫差會有 5kW 的熱獲得或熱損失。試問在理想熱磊的操作情形下，冷屋及暖屋時 功率的需求分別為若干？（10 分）
⑴ T-s 圖解說朗肯（Rankine）動力循環，在圖中同時寫出其各組成要件的名稱？並 以適當的狀態參數定義其熱效率。（10 分）
⑵在此基本裝置下，可如何改變操作條件以增加輸出或改善熱效率，請分別加以述 說，並解釋為什麼會有這些變化？但又可能有何限制？（8 分）
⑶又可外加那些裝置來改變輸出和（或）改善效率？請個別的說明其工作原理，與 可能產生的個別效果。而當全部裝置同時採用時的效果又如何。（12 分） [以上諸小題均請以 T-s 圖輔助解說]
⑴循環中各點的壓力與溫度。（8 分）
⑵壓縮機功、渦輪機功與循環效率。（12 分） [ k = C p / C v = 1.4 ， Cp 、 Cv 均為常數，且 Cp = 1.005kJ / kg − K ]
⑴以 p-v 圖詳細解說此二動力循環。（8 分）
⑵在相同壓縮比下，理論熱效率以那個動力循環較高？而在實用上又是如何？（4 分）
⑶汽油引擎的爆震與柴油引擎的爆震現象，其發生的成因在本質上的差異為何？ （8 分）
六、渦輪機的渦輪（turbine）部分，有時會採用重熱（reheat），請以 p-v 或 T-s 圖詳細 說明其所產生的結果。若採用重熱裝置，在理想氣體的假設下，其最佳的位置為何？ （10 分）