【站僕】摩檸Morning>試卷(2016/02/02)

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101 年 - 101年高等三級暨普通考高考三級_機械工程#41554 

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【非選題】
1.
一、兩個具有絕熱之剛體桶(rigid tank),內裝一氧化碳之理想氣體,兩桶中間聯結一閥 來聯通。當閥關閉時,其中一桶內裝 3 公斤、0.5 bar、100˚C,另一桶內裝 5 公斤、 1 bar、25˚C,當閥打開時兩桶達成平衡後,將一氧化碳其定容比熱視為常數,其值 為 0.745 kJ/kg˚K,氣體常數 0.297 kJ/kg˚K,試求下列結果:

【題組】 ⑴平衡溫度(˚C)=?(10 分)


【非選題】
2.【題組】 ⑵平衡壓力(bar)=?(10 分)

【非選題】
3.【題組】 ⑶試求出此過程熵(entropy)之變化量?並說明過程之可行性。(5 分)

【非選題】
4.
二、

【題組】⑴試導出熱力學關係式 (∂C P / ∂P)T = −T (∂ 2v / ∂T 2 ) P ,其中 CP 為定壓比熱、P 為壓力、 T 為溫度、v 為比容。(15 分)


【非選題】
5.【題組】 ⑵ 某 液 體 在 1atm 、 40˚C 時 , 其 等 壓 膨 脹 係 數 β P = 2.0 × 10 − 4 ( ˚C ) −1 與 (∂β P / ∂T ) P = 9.0 × 10 − 6 ( ˚C) − 2 ,且比容v = 1.0cm3 / g ,試求出(∂C P / ∂P)T = ?(10 分)

【非選題】
6.
三、標準空氣汽油機奧圖循環(Otto Cycle),壓縮比為 10,壓縮初始溫度 300˚K,初始 壓力 1bar,最高溫為 1800˚K,試求下列結果:

【題組】 ⑴循環中各過程之溫度(˚K)與壓力(bar)之值?(15 分)


【非選題】
7.【題組】 ⑵平均有效壓力(mean effective pressure)(bar)=?(5 分)

【非選題】
8.【題組】 ⑶熱效率=?(5 分) 註:空氣定容比熱 0.7176 kJ/kg˚K、氣體常數 0.287 kJ/kg˚K

【非選題】
9.
四、一未知碳氫化合物燃料CxHy,經與空氣化學反應後之產物,其歐薩(Orsat)氣體分 析之結果為CO2(12.1%),O2(3.8%),CO(0.9%),試求下列結果:

【題組】 ⑴寫出不含水份之乾產物為 100 莫耳之化學反應式與未知碳氫化合物燃料之化學式=?、 x = ?、 y = ?(15 分)


【非選題】
10.【題組】 ⑵寫出空燃比(kg 空氣/kg 燃料)=?(5 分)

【非選題】
11.【題組】 ⑶此反應為過剩空氣或不足空氣?其過剩或不足量為何?(5 分)

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50 x

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