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98年 - 98 專技高考_冷凍空調工程技師：熱力學與熱傳學#37386

科目：熱力學與熱傳學 | 年份：98年 | 選擇題數：0 | 申論題數：9

試卷資訊

所屬科目：熱力學與熱傳學

選擇題 (0)

申論題 (9)

一、一直徑 100 mm且未經絕熱之薄壁管，用來輸送冷卻水到一室外的設備。在一個特 別嚴寒的日子裡，管外壁的溫度為-15℃且管內表面上有一層冰凝結，假設管內水的 平均溫度為 3℃，冰的內表面對流係數h為 2000 W/m2 ·K且溫度為 0℃（此時冰的熱 傳導係數k≒1.94 W/m·K），試求冰層的厚度？（20 分）
⑴試問熱交換器的長度為若干？
⑵經過 3 年的操作後，由於熱交換器水側積垢的影響而使性質逐漸降低，在相同的流 率與入口溫度狀況下，水的出口溫度僅為 65℃。請問在上列描述的狀況下，對應的 熱傳遞率、熱油出口溫度、總熱傳遞係數以及水側之積垢因數R" f,c之值各為若干？
⑴若冬天室外溫度為 0℃，問驅動熱泵所需之最小功率為何？
⑵若輸入功率與⑴部分中相同，問室內溫度可保持 20℃之最大室外夏季溫度為何？
四、一熱絕緣圓柱體兩端密封，內有一無摩擦導熱的活塞，將此圓柱體分為兩部分，最 初活塞被鎖定在中間，其一邊的空氣體積 1 公升，300 K，壓力 2 atm，另一邊的體 積 1 公升，溫度 300 K，壓力 1 atm，現將鎖移開後，活塞被鬆弛到一新位置，而其 兩邊壓力與溫度達到平衡。試計算最後的壓力、溫度和全部熵的變化，發生什麼不 可逆過程？假設空氣為理想氣體。（20 分）
⑴試計算完成一循環氣體引擎所作之功。
⑵指出此一循環的每一過程進入或流出氣體引擎的熱量，試計算完成一循環流入氣 體內的熱量（假設定壓比熱和定容比熱均為常數）。 V1 V2 P1
⑶求氣體引擎的循環效率。 P2 上述各問題之解以P1, P2, V1, V2或k(＝CP/CV)表示之。