AVH 公司設計的一款熱效率達 30% 的汽車引擎,除了提供動力給汽車與車上其他設
備之外,尚需驅動空調系統。在一個炎熱的夏天,空調將 45 ° C 的室外空氣吸入並冷
卻至 10 ° C ,再以 3 kW 的輸入功率送入冷氣管。已知該空調效率達到卡諾冷凍機單
元的八成,請計算該空調可提供的冷空氣流率。( 20 分)
題型：問答題
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2.
考慮環保因素, PTG 公司以其 YHC 型壓縮機(等熵效率為 80% )取代舊型壓縮機
(等熵效率為 70% )。當空氣進入汽車引擎內的輪機充電器之 YHC 型壓縮機時,
狀態為 100 kPa 、 40 ° C ,離開時的壓力是 200 kPa ,如圖。在進入引擎前,以內部冷
卻器將空氣溫度下降 60 ° C 。請問使用 YHC 型壓縮機與舊型壓縮機的壓縮 - 冷卻過程
的不可逆性 (the irreversibility of the compression-cooling process) 之差為何?( 20 分)
題型：問答題
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3.
CRK 公司使用 A 流體取代水做為採用朗肯循環之渦輪機的運作流體,並宣稱使用該
流體後,渦輪機循環效率 (cycle efficiency) 將可達 30% 以上。運作時,壓力為 5 MPa 、
流體過熱至 600 ° C (焓值為 3800 kJ/kg ;熵值為 7.0 kJ / kg ⋅ K );而其冷凝器操作溫
度則為 150 ° C 。假設所有元件除了渦輪機之外都是理想的,而且渦輪機出口蒸汽的
狀態為 200 kPa 、 150 ° C 的飽和蒸汽(比容為 0.0015 m 3 / kg ;液態焓與氣態焓之值分
別為 400 kJ/kg 與 2600 kJ/kg ;液態熵與氣態熵之值分別為 1.5 kJ / kg ⋅ K 與
7.5 kJ / kg ⋅ K )。請問該公司的宣稱是真的嗎?( 20 分)
題型：問答題
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4.
ATP 擬發展一新型空氣冷凍循環系統,如圖。該冷凍循環系統設定之性能係數 (COP)
為 0.45 ,且其壓縮機與膨脹器均具備相同之等熵效率。在這個循環中,低壓是 100
kPa ,高壓是 2.0 MPa ,而且使用的是固定壓力的熱交換器。相關溫度是 T 1 = T 3 = 10 ° C
和 T 4 = T 6 = − 60 ° C 。試計算此冷凍循環的壓縮機與膨脹器之等熵效率。( 20 分)
題型：問答題
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5.
為迎合工業設計美化風潮,同向流動、並流式交換器的兩條管線相互緊緊交纏,捲
成麻花形狀。在入口端,第一條管線流入的是 0.5 kg/s 、溫度為 250 ° C 的空氣,另一
條管線流入的則是 2.5 kg/s 、溫度為 25 ° C 的空氣。此交換器交纏的兩條管線繞行整
個廠區周邊達 10000 公尺,請問兩條管線出口空氣之溫度 ( ° C) 各是多少?( 20 分)
