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熱力學
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101年 - 101年地方考三等_機械工程#41462
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題組內容
二、一個活塞-氣缸組合(Piston-cylinder assembly)剛開始時內部裝有 0.5 m
3
的空氣,且 壓力與溫度分別為 200 kPa與 100℃。若一邊壓縮氣缸一邊散熱,致使氣缸在等溫之 下被壓縮,過程中輸入的功為 80 kJ。若假設空氣為理想氣體,試求:(每小題 10 分,共 30 分)
⑶過程中輸入所散出的熱。(單位取 kJ) 註:1理想氣體方程式:PV = mRT,m是空氣質量,R是氣體常數,T是空氣溫度。 2封閉系統體積膨脹或壓縮功的計算式:Wb = ∫ PdV 。
相關申論題
⑴從冰箱冷藏室帶走的熱傳率最大值為何?(單位取 kJ/min)
#128684
⑵排熱至大氣的總熱傳率最大值為何?(單位取 kJ/min)
#128685
⑴空氣的真實溫度為何?(單位取℃)
#128686
⑴每一過程中單位質量的熱傳量為何?(單位取 kJ/kg)
#128688
⑵若此循環之熱效率定義為循環淨輸出功與過程 1-2 之吸熱量之比值,試求其熱效率。 過程 1-2:在 300 kPa 下,自狀態 1 開始經等壓膨脹(Constant-pressure expansion) 過程,溫度從 25℃增加至 150℃。 過程 2-3:經等容冷卻(Constant-volume cooling)過程,溫度降至 25℃。 過程 3-1:經等溫壓縮(Isothermal compression)過程,壓力變至 300 kPa。 註:令氣體之等容比熱Cv = 3.31 kJ/(kg·K),氣體常數R = 2.14 kJ/(kg·K)。
#128689
一、乾球溫度T1且濕度比為ω1的氣流 1 中含有空氣質量流率ma1,乾球溫度T2且濕度比為ω2 的氣流 2 中含有空氣質量流率ma2,在絕熱狀況下將兩股氣流混合成氣流 3。若不考 慮動能和位能的變化,請推導並說明如何決定氣流 3 的乾球溫度T3,繪出濕度線圖 (Psychrometric chart)進一步說明如何利用圖解法求得T3。(25 分)
#128690
二、請分別說明汽油引擎的四個實際行程(stroke)和鄂圖(Otto)循環的四個熱力過程 (process),接著說明四個實際行程和四個熱力過程的相關性。(25 分)
#128691
三、考慮一燃氣鍋爐(燃燒甲烷氣)供應蒸氣給一蒸汽渦輪機作功發電。燃氣鍋爐在過 剩空氣 10%下操作,鍋爐所需的燃燒空氣和甲烷氣皆維持供應壓力 1 atm和溫度 25℃, 鍋爐排放廢氣則控制在壓力 1 atm和溫度 150℃。如果蒸汽渦輪機的熱效率為 40% 而輸出功率為 1.0×10 6 kW,請計算燃氣鍋爐的燃氣消耗率。(甲烷形成焓為 -74,920 kJ/kg mol, 二 氧 化 碳 形 成 焓 為 -393,790 kJ/kg mol, 氣 態 水 形 成 焓 為 -242,000 kJ/kg mol,同時假設鍋爐排放廢氣的平均cp值為 30.6 kJ/kg mol K)(25 分)
#128692
四、考慮一個以理想氣體為工作介質的卡諾(Carnot)循環,說明其熱力過程組成,求 出以等熵膨脹比(isentropic compression ratio, rv)和比熱比(specific heat ratio, k) 為函數的熱效率表示式,以及以壓力比(pressure ratio, rp)和比熱比為函數的熱效 率表示式。(25 分)
#128693
一、維基解密(WikiLeaks)網站自 2010 年開始洩漏龐大的美國國防與外交機密文件, 造成全球震撼,從新聞傳播的角度大家討論的焦點是「人民知的權利」、「新聞自 由」與「國家安全」孰重。請就此一爭論的議題闡釋「新聞自由」的內涵,及其與 「國家安全」相關的法規,並舉例討論之。(25 分)
#128694
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