【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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