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熱工學
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112年 - 112 關務特種考試_三等_機械工程：熱工學#113922
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題組內容
三、一穩態操作之電腦晶片輸入之電功為 2 kJ，並自晶片表面將發熱量散至溫 度為 25℃之空氣。晶片表面溫度 50℃，請問：
(一)晶片本身之熵產生量（entropy generation）為何？（8 分）
其他申論題
(一)一簡單蒸汽動力廠如下圖所示，此動力廠是否可運轉？其循環效率為何？（10 分）
#486121
(二)如擬以提高鍋爐操作壓力提升(一)之動力廠熱效率，可能產生之影響為何？如何改善？試以 T-s 圖說明之。（10 分）給予數據：1.水 0.7 MPa, Tsat = 164.96℃, hf = 697.2 kJ/kg, hg = 2763.5 kJ/kg。2.水 15 kPa, Tsat = 53.97℃, hf = 225.91 kJ/kg, hg = 2599.06 kJ/kg。
#486122
(一)可用能增量。
#486123
(二)可用能消滅量（exergy destruction）。
#486124
(二)晶片外之熵產生量為何？（8 分）
#486126
(三)此散熱過程是否滿足熵增原理（Increase of entropy principle）？（4 分）
#486127
(一)一渦輪螺旋槳發動機以理想的布雷登循環（Brayton cycle）運轉，提供 壓縮機及螺旋槳所需動力。循環之最低溫度及最低壓分別為 300 K 及 100 kPa，噴嘴出口溫度為 750 K，壓縮機之壓力比為 14：1，渦輪機之 出口溫度為 900 K，試求螺旋槳所需之功及噴嘴出口速度。（10 分）
#486128
(二)如果飛機之飛行速度為 200 m/s，推進效率為何？（5 分）
#486129
(三)在 T-s 圖表示此循環。（5 分）給予數據：空氣等壓比熱1.005 kJ/kg·K，比熱比1.4，氣體常數0.287 kJ/kg·K。
#486130
(一)有一房間空氣相對濕度為 40%，溫度為 20℃，乾空氣質量為 50 kg。將 此房間內之濕度提高至 100%，溫度維持 20℃，請問需加多少水蒸汽？ （10 分）
#486131
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