104年地方政府公務人員三等考試_熱力學
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1.
KST公司為特殊氣體生產商,目前積極研發非溫度敏感氣體。所謂「非溫度敏感」的測試標準,就是當溫度自27C升至29C時,其壓力的變化量必須小於0.3 kPa。已知,某氣體的特性與理想氣體相同,且其比容(specific volume)在27C與29C時分別為0.88 m3/kg與0.89 m3/kg,氣體常數為287 。請問該氣體是否可通過此測試標準?(20分)
題型:申論題
難易度:尚未記錄
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2.
MTD工業中心為測試其新開發、代號為 氣體之熱力學多變過程(polytropic process)特性,使用一個封閉式圓柱型活塞進行實驗。已知活塞內有一公斤 氣體(氣體常數為211 , C, MPa),其壓力與溫度分別為1.2 MPa與220C。當 氣體被視為理想氣體,且其壓力被提升2.5倍時,溫度則升高至360C。請問,當 氣體被視為范德華(van der walls)氣體,而活塞內壓力自1.2 MPa 被提升至2 MPa 時,其最終溫度為何?(20分)
題型:申論題
難易度:尚未記錄
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3.
XPJ公司K-type噴射引擎(jet engine)的擴散器(diffuser)之設計,讓擴散器出口排出時之氣體速度僅為進入擴散器時之氣體速度的萬分之一。已知,氣體進入擴散器時之溫度為7C,壓力為100 kPa,時速為720 km,焓(enthalpy)值為270 kJ/kg;而擴散器的截面積為0.5 m2,氣體常數則為287 ,且此系統之能量流失率為500 kJ/s。請問,擴散器出口排出氣體之焓(enthalpy)值為何?(20分)
題型:申論題
難易度:尚未記錄
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4.
TPE 燃氣渦輪機發電站以理想布累登(Brayton)循環(如圖所示)進行運作,其壓力比為8。已知1與3的焓(enthalpy)值分別為300 kJ/kg與1400 kJ/kg,該循環的返回工作比(back work ratio)與熱效率(thermal efficiency)則分別為40 %與45%。請問,2的焓值為何?(20分)
題型:申論題
難易度:尚未記錄
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5.
ADF研究單位為證明將混合氣體進行分離的困難程度,遂設計以下實驗。將4 kmol的 氣體與6 kmol的 氣體分別注入一個中間以隔板分隔之球狀絕熱容器的兩邊(如圖所示)。實驗開始後,便將中間隔板抽離,讓兩種氣體進行混合。已知 、 兩種氣體特性均與理想氣體相同,氣體常數為8.314 。請問,當僅考慮能量問題時,欲反轉此氣體混合過程(使混合氣體回復原分離狀態),需輸入之能量為何?(20分)
題型:申論題
難易度:尚未記錄
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