一、希氏管（Hilsch tube）是一個圓筒容器裝置，穩態流動之流體從切線角度流入，藉
由渦流以及流體內之剪力效應，使流體分離成相對低壓之冷、熱二道流體。假設流
體為空氣（氣體常數 R = 0.287 kJ/kg K），比熱 C
p = 1.005 kJ/kg K，入口空氣壓力
P
1 = 1 MPa，溫度 T
1 = 300 K，流量 m
1 = 1 kg/s。出口流體壓力 P
2 = P
3 = 10
5 Pa，冷 流空氣之流量
= 0.1 kg/s。假設容器壁面為絕熱、流體之動能和位能之改變量可被
忽略下，設計工程師聲稱熱流空氣之溫度可達 T
3 = 313 K，請分析判斷是否可能。
（20 分）
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