97年 - 97 鐵路特種考試_高員三級_機械工程：熱工學#42245

科目：熱工學 | 年份：97年 | 選擇題數：0 | 申論題數：8

試卷資訊

所屬科目：熱工學

選擇題 (0)

申論題 (8)

一、請說明熱力學第零定律（the zeroth law of thermodynamics），依此定律進一步闡述水銀溫度計和熱電偶量測溫度的原理。（15 分）

⑴ 經過此一加熱過程，氫氣膨脹所作的功。（10 分）

⑵ 經過此一加熱過程，氣球對外界空氣所作的功。（10 分）

⑴ 所有熱機（heat engine）中，何種循環的熱效率可以達到 100%？請利用熱力學第二定律的凱曼-普朗克敘述（the Kelvin-Planck statement）來解釋說明。（10 分）

⑵ 何種循環的熱效率最高？此一循環由那幾個熱力過程所組成？請列出此一循環的熱效率表示式。（15 分）

⑶ 以蒸汽動力廠（steam power plant）為例，利用 T-s 圖標示此一最高熱效率循環與朗肯循環（Rankine cycle）的各個熱力過程。請說明為何它的熱效率高於朗肯循環的熱效率？說明此一最高熱效率循環實際上不可行的原因。（10 分）

⑷ 何謂汽電共生，為什麼它有較高的能源使用效率？（10 分）

四、空氣的濕度比（humidity ratio）可經由一絕熱飽和過程（adiabatic saturation process）來求得，請說明其原理，並利用質量平衡關係和能量平衡關係推導濕度比計算式，討論欲求得濕度比所需知道的熱力性質。（20 分）