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熱工學
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97年 - 97 鐵路特種考試_高員三級_機械工程:熱工學#42245
> 申論題
一、請說明熱力學第零定律(the zeroth law of thermodynamics),依此定律進一步闡述 水銀溫度計和熱電偶量測溫度的原理。(15 分)
相關申論題
⑴ 經過此一加熱過程,氫氣膨脹所作的功。(10 分)
#132946
⑵ 經過此一加熱過程,氣球對外界空氣所作的功。(10 分)
#132947
⑴ 所有熱機(heat engine)中,何種循環的熱效率可以達到 100%?請利用熱力學第 二定律的凱曼-普朗克敘述(the Kelvin-Planck statement)來解釋說明。(10 分)
#132948
⑵ 何種循環的熱效率最高?此一循環由那幾個熱力過程所組成?請列出此一循環的 熱效率表示式。(15 分)
#132949
⑶ 以蒸汽動力廠(steam power plant)為例,利用 T-s 圖標示此一最高熱效率循環與 朗肯循環(Rankine cycle)的各個熱力過程。請說明為何它的熱效率高於朗肯循 環的熱效率?說明此一最高熱效率循環實際上不可行的原因。(10 分)
#132950
⑷ 何謂汽電共生,為什麼它有較高的能源使用效率?(10 分)
#132951
四、空氣的濕度比(humidity ratio)可經由一絕熱飽和過程(adiabatic saturation process) 來求得,請說明其原理,並利用質量平衡關係和能量平衡關係推導濕度比計算式, 討論欲求得濕度比所需知道的熱力性質。(20 分)
#132952
四、空氣進入一噴嘴,入口溫度 600 K、壓力 160 kPa、速度 50 m/s,出口壓力為 100 kPa。此噴嘴之等熵效率(isentropic efficiency)為 70%,求1.出口速度,2.出口溫度。(空氣之比熱 cp = 1.051 kJ/kg●K,比熱比 k = 1.376)(25 分)
#555837
三、一空氣標準狄則耳循環(Diesel cycle)之壓縮比為 20,壓縮前壓力 100 kPa、溫度為 300 K,吸熱過程後之溫度為 1800 K。假設比熱固定,cp = 1.005 kJ/kg●K,cv = 0.718 kJ/kg●K,求停氣比(cutoff ratio)、循環熱效率。(25 分)
#555836
二、某氣渦輪機使用二段等熵壓縮機,二段的壓力比相同,空氣為工作流體。空氣進入壓縮機時壓力 100 kPa、溫度 300 K,空氣離開壓縮機時壓力為 700 kPa。為使消耗功降低,在二段中間將空氣冷卻至 300 K,若空氣之流量為 0.1 kg/s,則此壓縮機需消耗多少功?假設比熱固定,cp = 1.005 kJ/kg●K, R = 0.287 kJ/kg●K。(25 分)
#555835
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