107年公務人員特種考試關務人員三等考試_熱工學
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1.
利用T-s 圖，分別繪出卡諾循環(Carnot Cycle)和理想朗肯循環(Ideal Rankine Cycle)，說明組成各循環的熱力過程，並回答下列問題：
(一) 比較上述兩個熱力循環，何者熱效率高？請說明原因。（10 分）
(二) 提出兩種方法來提升理想朗肯循環的熱效率，請利用T-s 圖來說明熱效率增加的原因。（10 分）
(三) 使用超臨界鍋爐(Supercritical Boiler)或超超臨界鍋爐(Ultra-Supercritical Boiler)的朗肯循環為何比較節能，且能減少二氧化碳排放？請說明原因。（5 分）
題型：申論題
難易度：尚未記錄
2.
考慮一理想鄂圖循環(Ideal Otto Cycle)，以空氣為工作介質，若已知壓縮過程的起始溫度(T
1
)、壓力(P
1
)和比容(v
1
)，以及入熱量(q
in
)和壓縮比(r, Compression Ratio)，請繪出T-s 圖，並推導出此一循環的最高溫度和壓力的計算式。假設空氣為理想氣體，其相關常數分別可表為C
po
，C
vo
，R，k。（25 分）
題型：申論題
難易度：尚未記錄
3.
考慮一理想布雷登循環(Ideal Brayton Cycle)，以空氣為工作介質，此一循環的最高溫度和最低溫度分別為1300 K 和300 K，壓縮機和渦輪機效率分別為83%和87%，壓力比(Pressure Ratio)為10。請計算此一循環的渦輪機出口溫度、淨輸出功和熱效率。假設空氣為理想氣體，C
po
= 1.005 kJ/kg K，C
vo
= 0.718 kJ/kg K，R = 0.287 kJ/kg K，k = 1.4。（25 分）
題型：計算題
難易度：尚未記錄
4.
天然瓦斯（組成包含72%甲烷、9%氫氣、14%氮氣、2%氧氣和3%二氧化碳）和空氣（相對濕度80%）在20°C，1 大氣壓狀態下，以化學計量比(Stoichiometric Ratio)混合燃燒。維持1 大氣壓完全燃燒後，請計算燃燒產物中的水蒸氣分壓。已知20°C水的飽和蒸氣壓為2.339 kPa。（25 分）
題型：計算題
難易度：尚未記錄
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