98年 - 98 二技統測_化工類_專業科目(二)：單元操作#144270

科目：單元操作 | 年份：98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. 對於流體( fluid )之描述，下列何者正確？
(A) 液體為流體，但氣體不是
(B) 液體為可壓縮性流體( compressible fluid )
(C) 氣體為不可壓縮性流體( incompressible fluid )
(D) 液體與氣體都為流體
2. 下列哪一個物理量之因次不是 L2
t–1
？在此 L 代表長度之因次，而 t 代表時間之因次。
(A) 黏度( viscosity ) µ
(B) 動黏度( kinematic viscosity ) ν = µ/ ρ
(C) 熱擴散係數( thermal diffusivity ) α = k / ρCp
(D) 擴散係數( diffusivity ) D
3. 下列氣體輸送裝置，何者用來輸送低於大氣壓力之氣體？
(A) 風扇( fan ) (B) 鼓風機( blower )
(C) 壓縮機( compressor ) (D) 真空泵( vacuum pump )
4. 在估算流體於非圓形管道流動產生之表面摩擦時，其直徑需改為相當直徑 Deq，其為四倍
水力半徑 rH，而 rH 定義為通道的橫斷面積對於該通道沾濕周長的比值，則對空調常用之
長為 a，寬為 b 之長方形管道，其相當直徑 Deq 為下列何者？
(A) 2 a．b/( a + b )
(B) ab⋅
(C) a – b
(D) a + b
5. 下列何種分離方法使用於固體與氣體之分離？
(A) 集塵 (B) 沈積 (C) 浮選 (D) 類析
6. 下列何種為可直接讀出通過流體之體積流率，並需垂直安裝，而流體是由下往上流動之
面積式流量計？
(A) 皮托管( Pitot tube ) (B) 浮子流量計( rotameter )
(C) 文氏流量計( Venturi meter ) (D) 孔口流量計( orifice meter )
7. 下列之流體輸送裝置，何者在輸送液體時，雖然可產生較高之輸出壓力，但其流動為
不穩定而易有脈動現象？
(A) 往復泵 (B) 迴轉泵 (C) 離心泵 (D) 真空泵
8. 在雙套管熱交換器，若冷熱流體二端之溫度差分別為 ∆T1 及 ∆T2，若 ∆T1 > ∆T2，當冷熱
流體之比熱 Cp 及整段之總括熱傳係數 U 為定值時，則整段熱交換器之總傳熱速率為
qT = U．AT．( ∆T )eff，其中( ∆T )eff應為下列何者？
(A) ( ∆T1 + ∆T2 )/ 2
(B) ( ∆T2 – ∆T1 )/ln( ∆T2 /∆T1 )
(C) ∆∆ TT 12 ⋅
(D) ∆T1 – ∆T2
9. 下列傳熱程序中，何者之個別熱傳係數(薄膜係數)為最小？
(A) 水蒸汽之凝結 (B) 水沸騰
(C) 水(加熱或冷卻) (D) 空氣(加熱或冷卻)
10.對於輻射熱傳中，有關不透明( opaque )固體之敘述，下列何者為正確？
(A) 反射率為 1 (B) 吸收率為 1 (C) 穿透率為 0 (D) 穿透率為 1 的
11.下列何種熱交換器是表面上安裝有延伸表面裝置，目的為增加在較低個別熱傳係數
側的傳熱面積，以使總傳熱速率增加？
(A) 殼管式熱交換器( shell- and-tube exchanger )
(B) 鰭管熱交換器( fin-tube exchanger )
(C) 雙套管熱交換器( double - pipe exchanger )
(D) 刮面式熱交換器( scraped-surface exchanger )
12.密度為 ρ，通過截面積為 S 之流體，有四種可表示流率之方法分別為：平均速度 V
( average velocity )、體積流率 q ( volumetric flow rate )、質量速度 G ( mass velocity ) 及
質量流率m& ( mass flow rate )，在下列其相互關係中，何者為錯誤？
(A) m& = V ρS
(B) q = V S
(C) G = V S
(D) G = V ρ
13.如要選擇強制循環或攪拌膜蒸發器，使蒸發溶液加熱時間短而可達到濃縮目的時，下面
蒸發溶液的特性，何者為決定之主要因素？
(A) 濃度 (B) 發泡 (C) 溫度敏感性 (D) 鍋垢
14.在蒸餾時，其進料 q 值定義為輸入每莫耳進料所產生之汽提段中液流之莫耳數。當進料
為部分蒸汽之狀態時，則 q 值為下列何者？
(A) 0 < q < 1 (B) q = 1 (C) q > 1 (D) q = 0
15.下列哪一個無因次群，其物理意義為慣性力與黏滯力之比值，而為流體流態判斷之依據？
(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 )
16.下列減積設備中，何者可以得到平均粒徑在 1 至 20μm 間之細粉末？
(A) 壓碎機( crushers ) (B) 超細研磨機( ultrafine grinders )
(C) 研磨機( grinders ) (D) 切削機( cutting machines )
17.恆壓過濾時，濾液的體積流率會隨時間而如何？
(A) 增加 (B) 先減後增 (C) 先增後減 (D) 減少
18.對於使用蒸汽( steam )凝結加熱時，下面何種裝置為防止未凝結蒸汽外流，並間歇容許
冷凝水及不凝結氣體排出？
(A) 結晶過濾器 (B) 閘閥 (C) 蒸汽祛水器 (D) 機械密封
19.攪拌液體時，下列何者不是避免漩渦( swirl )的方法？
(A) 攪拌器偏心 (B) 增加轉速 (C) 加裝檔板 (D) 加導管 的
20.a下列何種管件兼具有改變流向及調節流量之功能？
(A) 閘閥( gate valve ) (B) 球閥( globe valve )
(C) 角閥( angle valve ) (D) 止回閥( check valve )
21.對於水平圓管內之層流流動，已知圓管半徑為 20 cm，如流體對管壁之剪應力為 20 Pa，
試求流體在離管壁 5 cm 處之剪應力為多少 Pa？
(A) 0 (B) 5 (C) 10 (D) 15
22.對於水平圓管內之層流流動，已知圓管半徑為 20 cm，如流體之最大流速為 16 m/s，則
流體在距管壁 5 cm 處之流速為多少 m/s？
(A) 4 (B) 7 (C) 9 (D) 15
23.一 U 形管液柱壓力計內裝水銀(密度為 13.6 g/cm3
)，用來測量四氯化碳(密度為 1.6 g/cm3
)
流經上方管線之流速，當由壓力計讀出水銀高度差為 10 cm 時，試問四氯化碳流經此
壓力計之壓力差為多少( N / m2
)？ (設重力加速度為 9.8 m/sec2
)
(A) 120.0 (B) 1200.0 (C) 1117.6 (D) 11176.0
24.有一密度為 2.0 g / cm3
，直徑為 0.5 cm 之球狀固體於帶有黏性之某液體中自由沈降，此
液體之黏度為 4.0 poise，密度為 1.2 g/cm3
，試求此球狀固體之終端速度( terminal velocity )
為多少？
(A) 0.027 m/s (B) 0.054 m/s (C) 0.270 m/s (D) 0.540 m/s
25.密度為 0.90 g/cm3
，黏度為 1.5 poise 之礦物油在內徑為 20 cm 之水平鋼管內流動，如測得
單位管長( 1 m)之壓力降為 60 Pa，求管內之最大流速為多少？
(A) 1.0 m/s (B) 2.0 m/s (C) 4.0 m/s (D) 8.0 m/s
26.一焚化爐自內向外由 20 cm 的防火磚、15 cm 之耐熱磚及 20 cm 之普通磚建造而成，其
熱傳導係數分別為 2.0、0.15、0.5 kW/m．K，若爐內壁溫度為 1800 K，外壁溫度為 300 K，
求耐熱磚與普通磚界面之溫度為多少？
(A) 500 K (B) 600 K (C) 700 K (D) 1700 K
27.一平均溫度 350 o
C 之流體流經鋼管(內徑 10 cm、外徑 12 cm、k = 30 kW/m．o
C )內側，
管外大氣之溫度為 25 o
C，流體之 h 為 60 W/m2
．o
C，空氣之 h 為 10 W/m2
．o
C，試計算
每公尺管長之熱散失率為多少？(假設管壁的熱阻可忽略不計)
(A) 207 W (B) 1159 W (C) 1289 W (D) 1632 W
28.原油以流量 2000 lb/hr 流經套管熱交換器的內管( ID = 2 in，OD = 3 in，管長 L = 10 f t )，其
溫度由入口處之 90 o
F 升至出口處之 180 o
F；以初溫為 400 o
F 之熱媒流經內、外管間之
空間來加熱原油。若原油與熱媒間的最小溫差控制為 20 o
F，試求原油與熱媒同向流動時，
熱媒的質量流率為多少 lb/hr？(設原油比熱為 0.5 Btu/lb．o
F，熱媒比熱為 0.9 Btu/lb．o
F )
(A) 500 (B) 600 (C) 650 (D) 700
29.甲苯在 250 o
F 凝結於銅製冷凝管外側(銅管之內徑 Di = 0.620 in；外徑 Do = 0.750 in )，
其 ho 為 500 Btu/f t2
．hr．o
F，而平均溫度為 80 o
F 的冷卻水流過管子之內側，其 hi 為700 Btu/f t2
．hr．o
F，若可忽略管壁的熱阻及沾污係數，試求管壁溫度 Tw 大約為多少？
(A) 120 o
F (B) 159 o
F (C) 181 o
F (D) 220 o
F
30.泰勒標準篩中 200 網目係表示由直徑 0.0021 吋金屬線編織而成，請問此標準篩孔徑約為
多少？
(A) 0.0011 吋 (B) 0.0019 吋 (C) 0.0029 吋 (D) 0.0039 吋
31.下列有關以 McCabe -Thiele 法來估計蒸餾塔的理想板數中，何者敘述正確？
(A) 回流比愈大，所需的理想板數愈多
(B) 回流比愈大，蒸餾塔的加熱與冷卻負荷愈小
(C) 回流比大小決定進料線的斜率
(D) 假設塔內蒸氣和液體的莫耳流率在各段近乎一定，為定莫耳溢流
32.將含有不可揮發性溶質成份 12 wt％(重量百分率)之溶液 100 公斤，濃縮至溶質成份為
30 wt％(重量百分率)之濃縮液，所需除去的溶劑量為多少公斤？
(A) 18 (B) 24 (C) 46 (D) 60
33.下列有關蒸餾塔板效率之敘述，何者為正確 ？
(A) 總板效率( overall efficiency )有可能大於 1
(B) 莫飛效率( Murphree efficiency )有可能大於 1
(C) 局部效率( local efficiency )有可能大於 1
(D) 莫飛效率之定義為整個塔所需之理想板數與實際板數之比值
34.硫酸鈉溶液以 200 kg / hr 流經一單效蒸發器，其濃度由 3 wt %增濃至 30 wt % (重量百分
比)，如此單效蒸發器之經濟效益為 0.9，請問所使用之加熱水蒸氣質量流率為下列何者？
(A) 100 kg/hr (B) 200 kg/hr (C) 300 kg/hr (D) 400 kg/hr
35.單獨球體對靜止流體熱傳時，其流體與球體面間產生熱傳遞之奈塞數
( Nusselt number Nu = hD / k ) 為多少？
(A) 1.0 (B) 2.0 (C) 3.6 (D) 4.4
36.在 300 K 時，O2應維持多少分壓？才能夠保持在水中的濃度為 2.2 × 10–3
kg O2 / kg H2O，
假設在該條件下，O2在氣液兩相間的平衡關係遵守亨利定律( Henry’s law )，已知
亨利定律常數 H = 1000 atm/mole fraction。
(A) 2.20 × 10–6
atm
(B) 0.22 atm
(C) 1.24 atm
(D) 2.20 atm
37.當 298 K 的水流經內徑為 4 cm 的圓管，平均流速為 0.02 m/s 時，其范寧摩擦因子
( Fanning friction factor )的值為多少？(假設水的密度為 1 g/ cm3
，黏度為 1 cP )
(A) 0.02 (B) 0.04 (C) 0.20 (D) 0.40
38.如流體流經水平圓管形成層流時，其壓力損失與流體平均速度之關係為下列何者？
(A) 壓力損失與流體平均速度成反比 (B) 壓力損失與流體平均速度平方成正比
(C) 壓力損失與流體平均速度平方成反比 (D) 壓力損失與流體平均速度成正比
39.下列與強制對流熱傳無關的無因次群是何者？
(A) 雷諾數 Re ( Reynolds number ) (B) 奈塞數 Nu ( Nusselt number )
(C) 普蘭特數 Pr ( Prandtl number ) (D) 葛拉修夫數 Gr ( Grashof number )
40.已知有一物體在 500 o
C 時之輻射強度為 100 kW/m2
，試推算此物體在 1000 o
C 時之輻射
強度為多少 kW/m2
？
(A) 200 (B) 400 (C) 736 (D) 1600

申論題 (0)