99年 - 99 二技統測_化工類_專業科目(二)：單元操作#144006

科目：單元操作 | 年份：99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. 用 SI 制來表示力的物理量，其單位應為下列何者？
(A) kg．m / s (B) kg．m / s2
(C) kg．m2 / s (D) kg．m2 / s2
的
2. 若以 H、L、t 及 T 分別代表熱量、長度、時間及溫度之因次，則熱傳係數
( Heat transfer coefficient ) 應表示為？
-1 -1 -1 -2 -1 -1
(A) HL t T (B) HL t T
-1 -2 -1 -1 -1 -2
(C) HL t T (D) HL t T
的
3. 下列哪一個無因次群為流體的動黏度 ( Kinematic viscosity ) 對熱擴散係數
( Thermal diffusivity ) 之比值？
(A) 雷諾數 Re ( Reynolds number ) (B) 葛拉修夫數 Gr ( Grashof number )

公告
(C) 史密特數 Sc ( Schmidt number ) (D) 普蘭特數 Pr ( Prandtl number )
的
4. 某流體之黏度為 4 厘泊 ( cP )，密度為 0.8 g / cm3，則其動黏度為何？
(A) 0.05 cm2 / s (B) 0.5 cm2 / s
(C) 5.0 cm2 / s (D) 50.0 cm2 / s
的
5. 所謂牛頓流體 ( Newtonian fluid ) 是指：
(A) 流體剪切應力 ( Shear stress ) 與速度成正比
(B) 流體剪切應力與速度梯度 ( Velocity gradient ) 成正比
(C) 流體剪切應力與速度平方成正比
(D) 流體剪切應力與速度成反比
的

試題
6. 一不可壓縮牛頓流體在水平圓管內以層流流動，如在完全展開流動 ( Fully developed flow )
情況下，最大速度為平均速度的多少倍？
1 2 3
(A) 倍 (B) 倍 (C) 倍 (D) 2 倍
2 3 2
的
7. 欲使過濾順暢並得到良好的過濾效果，壓濾機操作時最適宜的過濾方式為：
(A) 恆速 (B) 恆壓 (C) 先恆速再恆壓 (D) 先恆壓再恆速
的
8. 相較於固體，以下何者為流體在流動時所獨有的物理性質？
(A) 黏度 (B) 密度 (C) 熱傳導係數 (D) 比熱
的
9. 以 McCabe - Thiele 法計算二成分精餾時，若進料線之斜率為零，則進料為：
(A) 過冷液體 ( 低於沸點之液體 ) (B) 飽和蒸氣
(C) 部分蒸氣，部分液體 (D) 飽和液體 ( 在沸點之液體 )
的
10.aA 與 B 兩圓柱型水槽高均為 5 m，A 槽直徑為 B 槽直徑 2 倍，當儲滿水時，槽底壓力
分別為 PA 與 PB，則：
(A) PA = 2 PB (B) PA = 4 PB
(C) PB = 2 PA (D) PA = PB
的

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化工類 專業科目(二)
11.a圖(一)為四效蒸發器，其進料方式為何？
(A) 前向進料 ( Forward feed )
(B) 反向進料 ( Backward feed )
(C) 混合進料 ( Mixed feed )
(D) 並列進料 ( Parallel feed )

圖(一)
的
12.a下列何者不等於一大氣壓 ( atm ) 之表示方式？
(A) 1.01325 × 105 N / m2 (B) 29.92 in Hg ( 汞柱高 )
2
(C) 14.696 lbf / in ( psi ) (D) 10.33 ft H2O ( 水柱高 )
的
13.a太陽能之能量轉換傳熱機構為何？
(A) 傳導 (B) 輻射 (C) 對流 (D) 擴散

公告
的
14.a減積設備中之壓碎機 ( Crushers ) 主要功能為何？
(A) 大量粗粒固體減積的慢速機器
(B) 中級顆粒的減積機器
(C) 用來產生平均顆粒大小在 1 至 20  m 商用粉末的機器
(D) 能切削具有黏彈性進料的機器
的
15.a流體之密度為  ，黏度為  ，以質量流率 ( Mass flow rate ) m 流經內直徑為 D 之圓形管，
其雷諾數 ( Reynolds number ) 應表示為：
m  m m 4 m
(A) (B) (C) (D)
2 D 4 D D  D

試題
的
16.a在半無限大固體 ( Semi - infinite solid ) 非穩定態熱傳導 ( Unsteady state heat conduction ) 時，
Q
其每單位面積輸送的總熱量 T 與所經過的時間 tT 成何種比例關係？
A
QT 1 QT QT 3 QT
(A)  tT 2 (B)  tT (C)  tT 2 (D)  tT
2

A A A A
的
17.a輸送液體時，可作為計量泵 ( Metering pump ) 的密合良好且流量為穩定之流體輸送裝置
為何？
(A) 迴轉泵 (B) 往復泵 (C) 離心泵 (D) 風扇
的
18.a在離心泵吸水端之管線末端，除了裝底閥防止雜物進入外，應再加裝哪一種管件，即可
自動防止液體倒流且避免每次重新注水 (Priming ) 啟動？
(A) 閘閥 ( Gate valves ) (B) 球閥 ( Globe valves )
(C) 角閥 ( Angle valves ) (D) 止回閥 ( Check valves )
的
19.a有關輻射熱傳送之敘述下列何者錯誤？
(A) 能吸收所有照射其表面之輻射能的物體稱為黑體 ( Black body )
(B) 對所有波長的單波放射率都相同的物體稱為灰體 ( Gray body )
(C) 黑體的總放射能與其絕對溫度的四次方成正比
(D) 不透明 ( Opaque ) 固體之穿透率為 1

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化工類 專業科目(二)
20.a下列對於凝結 ( Condensation ) 之敘述，何者正確？
(A) 滴狀凝結的熱傳係數較薄膜凝結大
(B) 薄膜凝結的熱傳係數較滴狀凝結大
(C) 滴狀凝結較易在被冷凝液沾濕的冷傳熱表面上形成
(D) 薄膜凝結較易在有沾污不被冷凝液沾濕的冷傳熱表面上形成
的
的
第二部份： 第 21 至 40 題，每題 3 分，共 60 分
的
21.a下列有關雙套管熱交換器 ( Double - pipe heat exchanger ) 敘述，何者錯誤？
(A) 與所有種類熱交換器比較，其裝置的單位體積之傳熱面積為最大
(B) 冷熱流體安排為逆流時，其冷流體之出口溫度有可能大於熱流體之出口溫度
(C) 冷熱流體安排為同向時，其可快速使熱流體之溫度下降
(D) 其整段熱交換器之有效溫度差為對數平均溫度差 ( LMTD )

公告
的
22.a對食品及熱敏感性高黏度液體，為增加液體的熱傳效能，在熱交換器內管的內表面裝設
可旋轉刀片以刮淨表面之裝置，此熱交換器稱為：
(A) 殼管式熱交換器 ( Shell and tube 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) 刮面式熱交換器 ( Scraped - surface heat exchanger )
的
a r 2
23. 在圓形管中全展流時，層流之速度分佈為 u ( r )  u max [ 1  ( ) ] ， R 為圓管之內半徑，
R
1
其 平 均 速 度 為 V  u max ， 其 動 量 校 正 因 數 ( Momentum correction factor ) 為
2

試題
1 u 2
   S ( ) d s ，其值應為何？
S V
1 3 4
(A) (B) (C) 1 (D)
2 4 3
的
24.a對於流體在圓管內流動之范寧摩擦係數 ( Fanning friction factor ) f 的敘述，下列何者為
錯誤？
16
(A) 在層流時，其 f 
Re
k
(B) 在亂流時其 f 不但為 Re 的函數，亦為管子之相對粗糙度 的函數
D
(C) 在亂流時 f 隨 Re 之增大而變大
(D) 在亂流時 f 隨 Re 之增大而變小
的
25.a離心泵 ( Centrifugal pump ) 可利用類似定律 ( Affinity laws ) 來修改適用的揚程與操作容量，
如固定輪葉之大小，其所需動力 P ( Power ) 與轉速 n 之關係為何？
(A) P  n (B) P  n 2 (C) P  n3 (D) P  n 4
的

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化工類 專業科目(二)
26.a雙套管熱交換器 ( Double - pipe heat exchanger ) 之內管由銅管構成 ( 外直徑為 0.750 in ，
o
內直徑為 0.620 in )，若管外側流體之熱傳係數 ho = 800 Btu / ft 2．h． F，管內側流體
o
熱傳係數 hi = 200 Btu / ft2．h． F，銅管壁之熱阻可忽略，則其 Uo ( 以內管外壁為基準的
o
總括熱傳係數 ) 應為多少 Btu / ft 2．h． F？
(A) 100 (B) 137 (C) 200 (D) 800
的
27.a在攪拌時 P 為驅動輪葉所需之動力，n 為轉速，Da 為輪葉之直徑，而  為攪拌液體之密度，
下列之關係式何者正確？
(A) P  n 2 Da 3  (B) P  n 2 Da 4 
(C) P  n3 Da 4  (D) P  n3 Da 5 
的
28.a在落球黏度測定法中，使用一直徑 2 mm 的圓球 ( 密度 3.3 g / cm3 ) 在密度為 1.5 g / cm3、
黏度為 4.9 poise 的液體中沈降，請問當圓球達終端速度後沈降 40 cm 需多少時間 ( s )？
(A) 20 s (B) 30 s (C) 50 s (D) 60 s

公告
的
29.a有一黑體在 400 K 時之輻射強度為 10 kW / m2，當此黑體輻射強度為 160 kW / m2 時，
溫度是多少 K？
(A) 800 (B) 1600 (C) 4000 (D) 6400
的
30.a採用一單效蒸發器可將進料流率為 100 kg / hr 之鹽溶液由濃度為 5 w t % ( 重量百分比 )
增濃至 25 w t %，如此蒸發器所使用之加熱水蒸氣流率為 100 kg / hr。請問此蒸發器之
經濟效益 ( Economy ) 為何？
(A) 0.6 (B) 0.7 (C) 0.8 (D) 0.9
的
31.a某不可壓縮牛頓流體以 10 cm / s 之平均速度在穩定狀態下流經一水平管，已知管內直徑
為 4 cm，流體密度為 0.8 g / cm3，黏度為 2.0 poise，則 10 m 管長之壓力降為多少 kPa？

試題
( 假設流體流動為完全展開 )
(A) 3 (B) 4 (C) 5 (D) 6
的
32.a一連續式精餾塔每小時分離 1000 kg 的苯 - 甲苯混合物，進料中苯的質量分率為 0.6，
而餾出物苯的質量分率為 0.96；餾餘物中甲苯的質量分率為 0.94，回流比為 2.5。試求
每小時塔底餾餘物的 kg 數？
(A) 360 (B) 400 (C) 600 (D) 640
的
33.a有一木板傳熱面積為 1 m2，厚度 5 cm，當木板兩面溫度分別為 30 oC 與 50 oC 且達穩定
狀態時，熱傳速率為 200 W。請問此木板之熱傳導係數為何？
o o
(A) 0.05 W / m C (B) 0.5 W / m C
o o
(C) 1.0 W / m C (D) 2.0 W / m C
的
34.a一環狀套管，若其內管外直徑為 10 cm，外管之內直徑為 5 cm，則環狀套管之水力半徑
( Hydraulic radius ) rH 為多少 cm？【水力半徑 rH = 通道的橫斷面積 / 該通道沾濕周長】
(A) 1.25 (B) 2.5 (C) 5.0 (D) 7.5
的
35.a將一體積為 1000 cm 3 之立方體研磨成體積為 1 cm3 之小立方體，如總體積不變情況下，
則研磨後之小立方體的總表面積為何？
(A) 60 cm2 (B) 600 cm2
2
(C) 6000 cm (D) 60000 cm2

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化工類 專業科目(二)
36.a流量 20 kg / hr 之廢氣在壓力 1 atm、溫度 1200 K 下流入雙套管熱交換器內管，出口溫度
為 600 K；而煤油以流量 100 kg / hr，溫度 300 K 流入外管。試求煤油流出熱交換器之溫度
o o
為何？( 廢氣比熱為 0.5 kJ / kg - C，煤油比熱為 2 kJ / kg - C )
(A) 280 K (B) 310 K (C) 330 K (D) 360 K
的
37.a續上題，廢氣放熱為若干 kJ / hr？
(A) 3000 (B) 6000 (C) 9000 (D) 12000
的
38.a密度為 0.9 g / cm3，黏度為 2.0 泊 ( poise ) 之油，水平流經內直徑 0.2 m，長為 10 m 之
鋼管，當其平均速度為 10 cm / s 時，其雷諾數 Re ( Reynolds number ) 為何？
(A) 90 (B) 900 (C) 9000 (D) 90000
的
39.a某密度為 1.0 g / cm3 之流體在定溫下，以平均速度 2 cm / s 流經一截面積為 5 cm2 之水平圓
管，壓力為 P1 = 20 Pa ，然後再流入一截面積為 1 cm 2 之水平圓管，壓力為 P2。假設無
摩擦損失，則 P2 為多少 Pa？

公告
(A) 4.8 (B) 9.6 (C) 15.2 (D) 24.8
的
40.a將皮托管 ( Pitot tube ) 置於導管之某處，用以測量 15 o C 水 ( 其密度可視為 1000 kg / m3 )
的流速，皮托管的放洩係數為 1，當壓力差相當於同溫度下 0.204 m 水柱高時，該測量點的
水流速為多少 m / s？
(A) 1.0 (B) 1.5 (C) 2.0 (D) 2.5

申論題 (0)