97年 - 97 二技統測_化工類_專業科目(二)：單元操作#144131

科目：單元操作 | 年份：97年 | 選擇題數：40 | 申論題數：0

試卷資訊

所屬科目：單元操作

選擇題 (40)

1. 下列單位何者不是長度的因次？
(A) 公分 ( cm ) (B) 英呎 ( ft ) (C) 公斤 ( kg ) (D) 英吋 ( in )
2. 下列溫度何者最高？
(A) 110 o
C (B) 260 o
F (C) 360 K (D) 650 o
R
3. 對牛頓流體而言，流體之剪應力與下列何者成正比？
(A) 速度梯度 ( Velocity gradient ) (B) 速度
(C) 速度平方 (D) 速度三次方
4. 一般而言，對於流體黏度隨溫度變化之敘述，下列何者正確？
(A) 氣體與液體的黏度均隨溫度上升而增加
(B) 氣體與液體的黏度均隨溫度上升而減小
(C) 當溫度上升時，液體黏度增加而氣體黏度減小
(D) 當溫度上升時，液體黏度減小而氣體黏度增加
5. 對非圓形管其相當管徑 ( Equivalent diameter ) 為四倍的水力半徑，水力半徑的定義為通道
的橫斷面積對於該通道沾溼周長的比值，則對雙套管熱交換器其環形部份， Di 與 Do 分別
為環形的內徑及外徑 ( 即Di 為同心管小管之外徑而Do 為大管之內徑 )，則其相當管徑應為：
(A) DD oi + (B) DDoi (C) ( ) / 2 DD oi + (D) DD oi −
6. 使用液柱表示壓力時，1 atm 的壓力大約為多少液柱高度？
(A) 76 cm 水柱高 (B) 10.33 ft 水柱高
(C) 10.33 m 水柱高 (D) 10.33 ft 水銀 ( Hg ) 高
7. 下列流體輸送裝置，何者最適合高黏度液體之輸送？
(A) 離心泵 (B) 迴轉泵 (C) 往復泵 (D) 真空泵
8. 對於流體繞過一圓球之緩慢流動所推展出的史托克定律 ( Stoke’s law ) 之敘述，下列何者
正確？
(A) 僅適用於雷諾數 ( Reynolds number ) 約小於 1
(B) 僅適用於雷諾數 ( Reynolds number ) 10 ~ 100
(C) 僅適用於雷諾數 ( Reynolds number ) 100 ~ 1000
(D) 僅適用於雷諾數 ( Reynolds number ) 大於 1000
9. 對於旋風分離器 ( Cyclone separator ) 之敘述，下列何者正確？
(A) 旋風分離器為液體 – 液體分離器 (B) 旋風分離器為氣體 – 固體分離器
(C) 旋風分離器為氣體 – 氣體分離器 (D) 旋風分離器為固體 – 固體分離器
10. 下列減積設備，何者為初級減積裝置，且為大量粗粒固體減積的慢速機器？
(A) 壓碎機 ( Crushers ) (B) 研磨機 ( Grinders )
(C) 超細研磨機 ( Ultrafine grinders ) (D) 切削機 ( Cutting machines )
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11. 下列何者為熱傳導之驅動力？
(A) 電位差 (B) 溫度差 (C) 壓力差 (D) 濃度差
12. 對於固體進行熱量輸送時，若其溫度差不是非常高時，下列何者為其主要的熱傳機制？
(A) 傳導 (B) 對流 (C) 輻射 (D) 擴散
13. 某一流體之密度為 ρ，黏度為µ，比熱為Cp，熱傳導係數為k，則普蘭特數 ( Prandtl number )
Pr 應定義為：
(A) C/ pρ µ (B) C /k pµ (C) p µρ /C (D) p k /C µ
14. 下列傳熱程序，何者之個別傳熱係數為最大？
(A) 水蒸汽滴狀凝結 (B) 水蒸汽薄膜凝結
(C) 水之加熱或冷卻 (D) 空氣之加熱或冷卻
15. 在化學工業上，當所處理的傳熱負載為較大量時，下列何者為其最常使用之熱交換器？
(A) 雙套管熱交換器 ( Double-pipe heat exchanger )
(B) 板式熱交換器 ( Plate-type heat exchanger )
(C) 螺旋管式熱交換器 ( Coil-tube heat exchanger )
(D) 殼管式熱交換器 ( Shell-and-tube heat exchanger )
16. 下列何者為擴散度 ( Diffusivity )( 或稱擴散係數 ) 之單位？
(A) g / s．cm (B) cm2
/ s (C) g / cm2
．s (D) cm3
/ s
17. 沸點不同的兩種以上混合之揮發性溶液，加熱汽化所作之分離或提純之操作稱之為：
(A) 蒸餾 (B) 蒸發 (C) 吸收 (D) 萃取
18. 60 mole %苯與 40 mole%甲苯之混合液以 30 mole / s 之流率加入精餾塔中，若已知塔底
產品之流率為 12 mole / s，塔頂回流流率為 36 mole / s，則回流比應為：
(A) 0.5 (B) 2 (C) 3 (D) 4
19. 用馬蓋博 – 西陸法 ( McCabe-Thiele method ) 來計算精餾塔的板數時，下列何種精餾塔之回流
情況，操作線與對角線重疊？
(A) 最適回流比 (B) 最小回流比
(C) 最小回流比之二倍 (D) 全回流
20. 下列何者是所謂黑體？
(A) 吸收度 ( Absorptivity ) 為 1 之物體 (B) 反射度 ( Reflectivity ) 為 1 之物體
(C) 表面為黑色之物體 (D) 透射度 ( Transmissivity ) 為 1 之物體
第二部份(第 21 至 40 題，每題 3 分，共 60 分)
21. 20 o
C 的水自曝露於大氣的貯槽經內直徑 0.03 m 之圓管排出於大氣中，排出管端低於貯槽
水面 16 m，如不計摩擦損失時，則圓管排出口之平均流速應為：
(A) 2.3 m / s (B) 8.6 m / s (C) 17.7 m / s (D) 32.8 m / s
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22. 在 25 o
C 時某礦物油之動黏度為 2 cm2
/ s，密度為 0.5 g / cm3
，則此礦物油在 25 o
C 之黏度應為：
(A) 50 厘泊 ( cP ) (B) 100 厘泊 ( cP ) (C) 150 厘泊 ( cP ) (D) 200 厘泊 ( cP )
23. 水的密度為 1 g / cm3
，黏度為 1 厘泊 ( cP )，以平均速度 0.1m / s 流過內直徑為 0.01 m 之
圓管，則下列敘述何者正確？
(A) 流態為層流 ( Laminar flow ) (B) 流態為過渡區 ( Transition region )
(C) 流態為亂流 ( Turbulent flow ) (D) 流態無法判定
24. 某一密度為 1.6 g / cm3 之不可壓縮之牛頓流體，以 1.3 m3
/ h 之流率流經內直徑為 0.05 m
之水平圓管，已知此流體之黏度為 18 厘泊 ( cP )，則 15 m 管長之壓力降應為：
(A) 159 N / m2
(B) 318 N / m2
(C) 636 N / m2
(D) 1272 N / m2
25. 對於一定管長的水平圓形管，在層流時，下列敘述何者為正確？
(A) 若管的內徑固定，則摩擦損失與平均速度之平方成正比
(B) 若管的內徑固定，則摩擦損失與平均速度成反比
(C) 若平均速度固定，則摩擦損失與管的內徑成正比
(D) 若平均速度固定，則摩擦損失與管的內徑平方成反比
26. 在半徑為 R 的平滑圓管，亂流( Turbulent flow )時其近似速度分佈為 max [ ] 1/7 u(r) u 1 (r/R ) =− ，
則其平均速度應為：
(A) u max 2
1 (B) u max 5
3 (C) u max 10
7 (D) u max 60
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27. 某流量計用以測定某液體 ( 密度為 1.6 g / cm3
) 之流率，應用裝有水銀 ( 密度為 13.6 g / cm3
)
之開口 U 型管測壓計，以測定流量計兩測壓點之壓力差，如測壓計之讀數為 12 cm，則其
壓力差應為：
(A) 1.41 × 102
N / m2
(B) 1.41 × 103
N / m2

(C) 1.41 × 104
N / m2
(D) 1.41 × 105
N / m2
28. 直徑為 0.2 mm 之石英砂以 20 o
C 水使其流體化，流體化剛開始時床高為 0.6 m，而空隙度
為 0.4。試問當床體膨脹到 0.9 m 時之空隙度應為：
(A) 0.2 (B) 0.4 (C) 0.6 (D) 0.8
29. 攪拌所需的動力數與下列哪一個因素無關？
(A) 轉速 (B) 液體的密度 (C) 輪葉直徑 (D) 攪拌槽的體積
30. 單位質量粒子之表面積稱為比表面積 ( Specific surface area )，若一顆圓球粒子，其比表面積
為 100 m2
/ kg，粒子密度為 2000 kg / m3
，則其粒子直徑應為：
(A) 3.0 × 10－5
m (B) 4.5 × 10－5
m (C) 6.0 × 10－5
m (D) 8.0 × 10－5
m
31. 外直徑 8 cm 之鋼管為避免熱損失，管外覆以 4 cm 厚之保溫材料，若每米管長之熱損失為
145.1 W，且保溫材料內外面之溫度分別為 120 o
C 與 40 o
C，則保溫材料之熱傳導係數應為：
( ln 2 = 0.693 )
(A) 0.05 W / m．o
C (B) 0.1 W / m．o
C (C) 0.2 W / m．o
C (D) 0.4 W / m．o
C
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32. 有一厚度 200 mm 之爐壁，經實驗測得內面溫度為 900 o
C，外面溫度為 400 o
C，假設爐壁
之面積為 1 m2 及熱傳導係數為 4 W / m．K，則此爐壁的熱損失速率應為：
(A) 1600 W (B) 5000 W (C) 8000 W (D) 10000 W
33. 某一黑體在溫度 1000 K 之放射強度為其在溫度 500 K 之放射強度的若干倍？
(A) 2 (B) 4 (C) 8 (D) 16
34. 有一雙套管熱交換器，冷、熱流體為逆向流動，冷流體之入口溫度為 40 o
C，出口溫度為
80 o
C，熱流體之入口溫度為 180 o
C，出口溫度為 90 o
C，則其對數平均溫度差應為：
( ln 2 = 0.693 )
(A) 36 o
C (B) 54 o
C (C) 72 o
C (D) 93 o
C
35. 對於多效蒸發器與單效蒸發器比較，下列敘述何者錯誤？
(A) 可以減少蒸汽消耗量 (B) 會增加設備成本
(C) 可以提高經濟效益 (D) 會增加蒸發量
36. 在單效蒸發器 ( Single-effect evaporator ) 中，將進料為 1200 kg / hr 含 10 % 溶質的水溶液
濃縮至 30 % ( 質量百分率 )，而消耗了 1000 kg / hr 的加熱蒸汽，則此蒸發器加熱蒸汽的
經濟效益 ( Economy ) 應為：
(A) 0.6 (B) 0.7 (C) 0.8 (D) 0.9
37. 有一苯及甲苯之混合理想溶液，溶液中含苯的莫耳分率為 0.4，甲苯為 0.6，在 95 o
C 時
氣相與液相成氣液平衡狀態，已知純苯及純甲苯在此溫度之蒸氣壓分別為 1168 mm Hg 及
475 mm Hg，試問在此狀況下氣相組成中苯的莫耳分率應為多少？
(A) 0.45 (B) 0.52 (C) 0.62 (D) 0.72
38. 下列哪一個無因次群與流體之質量擴散係數有關？
(A) 雷諾數 Re ( Reynolds number ) (B) 普蘭特數 Pr ( Prandtl number )
(C) 葛拉修夫數 Gr ( Grashof number ) (D) 史密特數 Sc ( Schmidt number )
39. 在馬蓋博–西陸( McCabe -Thiele )圖解法中，計算精餾塔之理想板數時，當進料線在 x – y 圖
上為垂直線 ( 斜率為無窮大 )，則下列何者為其進料板之進料狀況？
(A) 飽和蒸氣 (B) 過熱蒸氣
(C) 飽和液體 ( 在沸點之液體 ) (D) 過冷液體 ( 低於沸點之液體 )
40. 60 mole % 苯與 40 mole % 甲苯之混合液，以 25 mole / s 之流率於飽和液體之狀態加入
精餾塔中，塔頂產品中含有 96 mole%苯，而塔底產品中含有 6 mole%苯，則塔頂產品之
流率為塔底產品之流率的若干倍？
(A) 0.5 (B) 1.5 (C) 2.5 (D) 3.5

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