【站僕】摩檸Morning>試卷(2018/08/02)

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107 年 - 107 高考三級 工程熱力學#70989 

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【非選題】
1.
一、請回答下列問題:

【題組】 ⑴ Principal of Corresponding States,請說明此原理(principal)的具體應用與應用的 方式。 (10 分)

【非選題】
2.【題組】 ⑵熱力學第零定律,請說明指出此定律所定義之物質熱力學性質(thermodynamic property)。 (5 分)

【非選題】
3.【題組】 ⑶熱力學第三定律。 (5 分)

【非選題】
4.二、依據熱力學第二定律將能量由熱的形式轉換為功的形式時,一定要排除廢熱才能循 環運作,很多人認為不可思議,廢熱也是「能源」 ,為什麼要浪費!但是人們可以接 受能量(熱)只能從高溫的物質傳給低溫的物質,卻不能從低溫傳到高溫是一個真 理。請證明前述兩個物理現象事實上是一體的兩面,亦即若接受一個為真理,另一 個也是真理。 (15 分)

【非選題】
5.
三、請由熱力學能量使用的角度比較下面三個裝置的優劣。 (15 分)

【題組】 ⑴熱機(heat engine) :運轉高低溫度分別為 800°K 與 300°K。熱機由高溫熱源(high temperature reservoir)接受 100 kJ 的熱,排放 50 kJ 的廢熱到低溫熱沉(low temperature reservoir)。

【非選題】
6.【題組】 ⑵冷凍裝置(refrigerator):運轉於高低溫度分別為-3℃與 37℃的區域。該裝置使用 50 kJ 的功(work),由低溫區抽取 100 kJ 的熱到高溫區。

【非選題】
7.【題組】 ⑶熱泵(heat pump):運轉於高低溫度分別為-23℃與 27℃的區域。熱泵由低溫區抽 取 100 kJ 的熱能,送出 150 kJ 的能量送到高溫區。

【非選題】
8.四、一個發明家設計了一個熱泵,宣稱可以用 2 kW 的功(work),自-3℃的室外環境移 動 20 kW 的能量到 27℃的室內,請用克勞希爾斯不等式(Clausius Inequality)驗證 該發明家的說詞是否屬實。 (10 分)

【非選題】
9.

五、

Properties of Saturated Water

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【題組】⑴一個理想郎肯循環(ideal Rankine Cycle)汽渦輪機進口為 7 MPa 的飽和蒸汽,冷 凝器的溫度(汽機出口)為 25℃,請計算熱效率。 (5 分)

【非選題】
10.【題組】 ⑵若汽渦輪機的效率 (isentropic efficient)為 0.90,飼水泵浦的效率(isentropic efficient) 為 0.95,其他條件維持不變,請計算熱效率。(10 分)

【非選題】
11.【題組】 ⑶請說明如何更改該郎肯循環的設計參數以提昇熱效率。請用簡單的圖示法說明所 提的變更,確實可以提升熱效率。 (5 分)

【非選題】
12.【題組】 ⑷在郎肯循環加入再熱器(reheater)與飼水加熱器(feedwater heater)可以提升熱效 率。飼水加熱器有兩種形式,開放式與封閉式。請繪製一個同時具有再熱器 (reheater) ,開放式飼水加熱器(open feedwater heater)與封閉式飼水加熱器(closed feedwater heater)之郎肯循環系統簡圖。請明確標明簡圖中的設備名稱。(6 分)

【非選題】
13.【題組】 ⑸請說明為何飼水加熱器(feedwater heater)可以提升郎肯循環的熱效率?飼水加熱 器對循環的運作是否有不利的影響。(4 分)

【非選題】
14.【題組】 ⑹假設⑵中的鍋爐熱源(thermal reservoir)的溫度為 290℃,請計算鍋爐的熱力學第 二定律熱效率(Second Law Efficiency) 。(5 分)

【非選題】
15.【題組】 ⑺假設⑵中的鍋爐熱源(thermal reservoir)的溫度為 290℃,請計算該郎肯循環的熱 力學第二定律熱效率(Second Law Efficiency) 。(5 分)

懸賞詳解

國三英文上第一次

(A) Tom Wang doesn’t feel good. He went to see the doctor this morning. ************************************** Dr. Wu: ...

50 x

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