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技師◆化工熱力學
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96年 - 96 專技高考_化學工程技師:化工熱力學#36305
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題組內容
三、碳和水蒸氣在高溫反應時,系統中發現有下列物質存在:C(s)、H
2
O(g)、H
2
(g)、 CO(g)、CO
2
(g)及 CH
4
(g)。
⑴請寫出一組獨立化學反應式(an independent set of chemical reactions)來代表此反 應系統。(7 分)
其他申論題
【已刪除】一、根據下表-水之熱力學性質,請計算出過熱水蒸氣在1 bar,200o C(state 1)及400 bar, 800o C(state 2)之熱力學性質差值,即:(6 分), 其中Δθ=θ(state− 2) −θ(state 1),A 為 Helmholtz free energy,G 為 Gibbs free energy。
#100345
【已刪除】⑴ 根 據 臨 界點具反曲點( inflection point )的特性,即 及 ,請推導出 a 及 b 以臨界溫度 Tc及臨界壓力 Pc來表示之關係式。 (8 分)
#100346
⑵某一氣體之 Tc 為 425.2 K,Pc 為 38 bar,請由⑴所得關係式求得凡德瓦爾斯狀態 方程式之 a 及 b 值。(6 分)
#100347
【已刪除】⑶由⑵所得之結果,請求得此一氣體在 550 K 及摩爾體積 3.0×10-3 m 3 /mol 之熱膨脹 係數(coefficient of thermal expansion)α ,其中。(6 分)
#100348
⑵請問此反應系統之自由度(degrees of freedom)為何?(3 分)
#100350
【已刪除】四、某一雙成份系統之氣液平衡(vapor-liquid equilibrium)可由 yiP=xiγiPisat來表示,其 中 yi 為成份 i 在平衡時之氣體摩爾分率, xi 為成份 i 在平衡時之液體摩爾分率,P 為系統壓力, γi 為成份 i 之活性係數(activity coefficient), Pisat 為成份 i 之飽和蒸 氣壓。此雙成份系統若當溫度為 125o C 及xi = 0.76 ,請計算出平衡時之P(10 分)及 yi (10 分)。 可用數據:成份 i 之飽和蒸氣壓 其中 Pisat 之單位為 kPa, t 為 o C。活性係數可由范拉方程式(van Laar equation)求得 ,其中 A = 0.42,B = 0.75。
#100351
⑴若出口水蒸氣之狀態為 420o C,1 bar,請問渦輪所作的軸功(shaft work)(5 分) 及出入口水蒸氣之 entropy 變化值(5 分)為何?
#100352
⑵若出口壓力保持為 1 bar,請估算渦輪出口水蒸氣可能之最低溫度(5 分)及渦輪 所可作最大的軸功(5 分)。 可用水蒸氣數據如下:
#100353
【已刪除】六、某一雙成份系統之氣液平衡數據如下: 若此系統之氣液平衡(vapor-liquid equilibrium)可由yiP=xiγiPisat 來表示,請計算 混合物中各成份之活性係數 γ1 、 γ2 (4 分)及過剩吉普氏自由能 (6 分)。
#100354
【已刪除】四、
#100355