104年公務人員高等考試三級 熱力學
首頁
>
線上測驗
>
公職考試>高考/三等>機械工程
> 104年公務人員高等考試三級 熱力學
年度
年度
106
105
104
103
101
100
99
98
1.
有一絕熱之密閉容器被一鎖住之可導熱活塞分割成A及B兩部分,每一部分皆裝有空氣。A部分之空氣壓力為200 kPa,溫度為300 K,體積為1 m³。B部分之空氣壓力為1 MPa,溫度為1000 K,體積為1 m³。當活塞的鎖開啟後,活塞可自由地移動,且最終空氣達到一均勻溫度T
A
=T
B
,請問此狀態下:
(一) 系統之溫度及壓力為何?
(二) A及B部分之空氣質量各為何?
(給予數據:空氣氣體常數0.287kJ/kg‧K ,25ºC等壓比熱1.004kJ/kg‧K)
題型:問答題
難易度:尚未記錄
2.
有一兩級壓縮機(two-stage compressor),將氮氣由20ºC,150 kPa,經第一級壓縮機壓縮至600 kPa,450 K。然後氮氣流經一中間冷卻器(Inter-cooler),其溫度降至320 K 後,進入第二級壓縮機,將其壓力及溫度提升至3000 kPa及530 K。
(一) 請於T-S圖上表示此壓縮過程,並指出與單級壓縮比較時可節省之壓縮功。
(二) 試求各級壓縮單位質量之可用能增量及可用能消滅量為何?
(給予數據:氮氣氣體常數0.2968kJ/kg‧K,25ºC等壓比熱1.042kJ/kg‧K)
題型:問答題
難易度:尚未記錄
3.
由玉米發酵生產乙醇過程中,所剩下的固體廢棄物以一連續爐乾燥之。此乾燥過程產生15 kg/s的潮濕空氣,其壓力為1 atm,溫度為90ºC,相對濕度為70%。此潮濕空氣中含有一些揮發性有機化合物和顆粒。為除去這些有機氣體和顆粒,將此潮濕空氣引入一熱氧化爐(Thermal Oxidizer)以天然氣燃燒加熱,使其溫度提升至800ºC。試求:
(一) 潮濕空氣中乾空氣及水蒸汽流量。
(二) 由天然氣燃燒所提供之熱量。
(給予數據:空氣氣體常數0.287kJ/kg‧K,25ºC等壓比熱1.004kJ/kg‧K。水蒸汽90ºC 飽和壓力:70.14 kPa。水蒸汽焓:90ºC:2663kJ/kg‧K,800ºC:4159kJ/kg‧K)
題型:問答題
難易度:尚未記錄
4.
一汽油引擎在進氣口前具有小型增壓器(boost),因此引擎之進氣狀態為125 kPa,300 K。此引擎以米勒循環(Miller cycle)運轉。Miller cycle 為將Otto cycle之單一等容排氣過程更改為一等容及一等壓過程之循環。若循環之壓縮比為9,膨脹比為12,最高溫度為2000 K,試求此循環之:
(一) 最大壓力。
(二) 由燃燒獲得之熱量。
(三) 平均有效壓力(mean effective pressure, MEP)。
請以標準冷空氣假設(cold air-standard assumption)計算性質之變化。
(給予數據:空氣氣體常數0.287kJ/kg‧K,25ºC等壓比熱1.004kJ/kg‧K)
題型:問答題
難易度:尚未記錄
5.
將碳氫燃料(hydrocarbon fuels)經由重組反應(reform reaction)獲得氫氣,為提供燃料電池所需燃料之一種方式。其中甲烷水蒸汽重組反應:CH
4
+H
2
O↔3H
2
+CO 為常見之重組產氫方式。以1 kmole CH
4
及1 kmole H
2
O進行重組反應,在800 K及100 kPa進行重組反應時,產物為CH
4
,H
2
O,H
2
及CO之混合物。請問:
(一) 在平衡反應時各產物組成氣體之莫耳分率各為何?800 K時反應平衡常數為 。
(二) 如(一),但反應壓力增為200 kPa時,各產物組成氣體之莫耳分率各為何?
(三) 反應壓力提高對重組反應之影響為何?
題型:問答題
難易度:尚未記錄
6.
(一) 說明卡諾循環(熱機)及逆卡諾循環(冷凍機)以水蒸汽及R134a冷媒為工作流體時遭遇之困難。
(二) 如何移除或改善(一)中熱機及冷凍機遭遇之困難?
題型:問答題
難易度:尚未記錄
購買題庫後,可使用那些功能?
可觀看題目詳解,並提供模擬測驗!(免費會員無法觀看研究所試題解答)