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中油公司 » 專業科目 » 模擬題庫 » 煉製類、安環類 » 化工裝置模擬試題
單選題
每題2分
1. 圖為穩定狀態時,兩層不同材料(A及B)所形成複合板的溫度分布情形,試問下列敘述何者正確?
(A)A的熱傳導係數大於B的熱傳導係數
(B)A的熱傳導係數小於B的熱傳導係數
(C)A的熱通量(heat flux)大於B的熱通量
(D)A的熱通量小於B的熱通量。
2. 下列有關幫浦(pump)的敘述,何者
錯誤
?
(A)幫浦可以將電能轉變成機械能,幫助流體流動
(B)離心幫浦(centrifugal pump)不適合輸送含氣體之液體
(C)往復式幫浦(reciprocating pump)適合輸送含懸浮固體顆粒之液體
(D)旋轉幫浦(rotary pump)適合高黏度液體的輸送。
3. 家中有一台1馬力的抽水離心泵,將自來水由底樓輸送到頂樓的水塔。有一次自來水公司停水五天,當自來水公司重新供水時,馬達一直運轉,卻發現頂樓的水塔無水流出,試問這個現象稱為:
(A)廷得耳效應(Tyndall effect)
(B)氣結(氣縛)現象(air binding)
(C)水錘現象(water hammer)
(D)浸蝕(孔蝕)現象(erosion)。
4. 霧沫分離器裝置於蒸發裝置中,針對其功能之敘述,下列何者正確?
(A)防止蒸汽外洩
(B)回收蒸發時溶液產生的霧沫
(C)使被蒸發溶液的沸點降低
(D)除去蒸發過程所產生的結晶。
5. 下列關於道爾增稠器(Dorr thickener)與沉降槽(settler)的比較,何者正確?
(A)道爾增稠器是平底的大圓槽,沉降槽是斜底大圓槽
(B)道爾增稠器與沉降槽都是利用離心力的作用,使固體與液體分離的裝置
(C)道爾增稠器是連續式裝置,沉降槽是批次式裝置
(D)道爾增稠器中的澄清液由升舉式虹吸管排出,沉降槽由溢流堰排出。
6. 在雙套管熱交換器中,以海水將流率為0.5 kg·s
-
1
之熱水降溫,熱水溫度從95˚C降至30˚C,海水溫度從11˚C升溫至25˚C,兩者以逆流方式進行熱交換,熱水比熱為4.2 kJ·kg
-
1
·K
-
1
,海水比熱為3.9 kJ·kg
-
1
·K
-
1
,則海水之流率為多少kg·s
-
1
?
(A)1.0
(B)1.5
(C)2.0
(D)2.5。
7. 下列有關管式反應器之特性,何者正確?
【1】不適合反應速率大的氣相反應
【2】轉化率高
【3】設備費及維護費低
【4】適合連續式操作
【5】溫度控制容易,不易生成副產物
(A)【1】【2】【4】
(B)【1】【3】【5】
(C)【2】【3】【4】
(D)【2】【4】【5】。
8. 下列何種熱交換器,較適合用於食品加工廠中快速冷卻或加熱的製程?
(A)板式
(B)鰭管式
(C)雙套管式
(D)殼管式。
9. 關於濕度與空氣調節操作,下列敘述何者正確?
【1】當空氣的濕度越低,其露點越高
【2】當空氣未達飽和濕度時,其相對濕度大於百分濕度
【3】若已知一空氣的濕度及乾球溫度,可由濕度圖求得空氣之濕球溫度
【4】將空氣進行絕熱飽和增濕過程時,其溫度會下降
【5】一般增濕的方法有直接冷卻法及間接冷卻法
(A)【1】【2】【4】
(B)【2】【3】【4】
(C)【2】【3】【5】
(D)【2】【4】【5】。
10. 麩胺酸鈉俗稱味精或味素,在結晶過程,可依照顧客喜好,做成立方形狀顆粒或菱形針狀顆粒。結晶操作過程利用特定條件控制晶體外形,這種晶體成長的習性,稱為什麼?
(A)晶系
(B)晶殼
(C)晶析
(D)晶癖。
11. 有一水平管路的進出口端連接上一U型液柱壓力計。此U型壓力計內密封之指示液體的密度為1.6g/cm
3
。當水以一定的流速流經此水平管路時,U型管內的液位指示如圖,則A、B兩點的壓力差值約為多少?
(A)0.48kPa
(B)0.71kPa
(C)1.25kPa
(D)2.74kPa。
12. 下列有關蒸餾操作的敘述,何者正確?
(A)相對揮發度越小的混合物越易分離
(B)對於精餾塔,理論板數通常大於實際板數
(C)一般工業上,最適回流比約為最小回流比的3~5倍
(D)精餾塔中回流比提高,所需理論板數減少。
13. 兩平板中間夾一塊與平板等面積且可忽略厚度之薄電熱板,其產生之熱能經兩側平板傳導散熱至大氣中,若系統達恆穩狀態,各部分溫度及平板厚度如圖所示,左邊平板導熱係數為右邊平板導熱係數的兩倍,假設平板組之兩側大氣溫度相等、左右兩側平板表面至大氣之熱傳送係數相等且平板邊緣無熱散失,則下列敘述何者正確?
(A)左邊平板熱流率為右邊平板熱流率之10倍
(B)左邊平板熱流率為右邊平板熱流率之20倍
(C)大氣溫度為20˚C
(D)大氣溫度為30˚C。
14. 單一氣體被液體吸收的量(物理吸收),稱作氣體溶解度(gas solubility),通常氣體溶解度隨吸收溫度及該氣體在氣相的分壓不同而改變,下列有關氣體溶解度的敘述,何者正確?
(A)隨溫度增加而減少,隨分壓增加而增加
(B)隨溫度增加而增加,隨分壓增加而增加
(C)隨溫度增加而減少,隨分壓增加而減少
(D)隨溫度增加而增加,隨分壓增加而減少。
15. 以吸收塔吸收尾氣中之有毒氣體-氨,尾氣流率為10 kmol·h
-
1
,其中含10mol %氨,經吸收劑水將氨完全吸收後,排出乾淨之空氣,若吸收塔排出之水溶液中含5mol %氨,則吸收塔進料水流率為多少kmol·h
-
1
?
(A)22
(B)21
(C)20
(D)19。
16. 對於流體輸送裝置的敘述,下列何者正確?
(A)離心泵適合輸送易汽化之液體
(B)往復泵輸送流體不會有脈動現象
(C)旋轉泵適合輸送高黏度之液體
(D)所產生氣壓大小,壓縮機>風扇>鼓風機。
17. 流體以紊流形式流經一管路,若在其他條件保持不變的情況下,下列敘述何者
錯誤
?
(A)流速越快,摩擦損失越大
(B)流速越快,摩擦係數越大
(C)管壁的相對粗糙度越大,摩擦係數越大
(D)管件的相當管長越長,摩擦損失越大。
18. 一圓直管,內半徑和外半徑分別為a和2a,管外包覆一層厚度為2a的保溫材料,如圖所示。當達熱傳穩定時,管內壁、管外壁及保溫材料外表面之溫度分別為100˚C、75˚C及25˚C,則管子和保溫材料之熱傳導係數k
1
:k
2
為何?
(A)2:1
(B)1:1
(C)1:2
(D)2:ln 2。
19. 下列有關雙套管熱交換器的敘述,何者
錯誤
?
(A)相較於殼管式熱交換器,構造簡單
(B)冷流體出口溫度若高於熱流體出口溫度,可使用順流式操作
(C)相較於逆流式,順流式操作需較大熱傳面積
(D)對於熱敏感流體之冷卻,以順流式操作,較為恰當。
20. 在常溫下,下列物質的熱傳導係數從大至小排列的順序,何者正確?
【1】銀 【2】水 【3】不鏽鋼 【4】空氣 【5】玻璃
(A)【1】【2】【3】【4】【5】
(B)【3】【1】【5】【2】【4】
(C)【1】【3】【5】【2】【4】
(D)【4】【2】【5】【3】【1】。
21. 選出下列有關反應器正確的描述?
【1】管式反應器通常於內部裝置蛇管以達到傳熱控溫之目的
【2】攪拌槽式反應器可藉槽內攪拌器使槽內物料之濃度及溫度均勻
【3】連續式反應器適合於大量生產
【4】生物反應器須在高溫及高壓下進行反應
【5】薄膜生物反應器可同時完成反應及分離
(A)【1】【2】【4】
(B)【1】【3】【5】
(C)【2】【3】【5】
(D)【3】【4】【5】。
22. 下列有關殼管熱交換器的敘述,何者正確?
(A)定頭式熱交換器適合在高溫或溫差變化過大下操作
(B)浮頭式熱交換器之浮頭,固定於外殼
(C)U管式熱交換器適合會積垢的流體
(D)以飽和水蒸氣加熱其他流體,熱交換過程中水蒸氣溫度不變,對數平均溫差校正係數F=1。
23. 有一由1.0mm及1.2mm兩種粒徑、密度相同之球形顆粒混合而成之物料,擬以一高黏度、密度略小於顆粒密度之油料,將此物料之兩種顆粒分離。此混合顆粒物料由一管柱上方置入,油料以層流方式由管柱下方向上流動,顆粒於油料中之沉降適用史托克斯定律,粒徑1.0mm之顆粒在靜止油料中之終端速度為0.5mm·s
-
1
,油料向上流速擬採兩種顆粒於靜止油料終端速度之平均值,則此油料流速為多少mm·s
-
1
?
(A)0.55
(B)0.57
(C)0.59
(D)0.61。
24. 某生進行圓管內流體流動實驗,參照雷諾數定義,下列何者改變有助於由層流轉變成紊流(亂流)?
(A)減少流速
(B)減小管徑
(C)增加流體黏度
(D)增加流體密度。
25. 在80˚C下,苯(A)的飽和蒸氣壓
為100kPa,甲苯(B)的飽和蒸氣壓
為40kPa,若苯-甲苯混合液為理想溶液,則在80˚C下,苯對甲苯的相對揮發度
為多少?
(A)0.4
(B)1
(C)2.5
(D)4。
26. 以離心泵將地面儲水槽內自來水送至樓高134公尺建築物之樓頂,質量流率為1.2kg s
-
1
。假設輸水管路為單一直管,管長為134公尺,每公尺管長的摩擦損失為0.2J kg
-
1
,若僅考慮位能變化及直管摩擦損失,忽略壓力變化、動能變化及其他管路摩擦損失,泵效率為0.7,則離心泵的制動功率為多少瓦特(W)?(重力加速度:9.8m s
-
2
)
(A)32.16
(B)1608
(C)2297
(D)2576。
27. 有關流體流量測量裝置的敘述,下列何者正確?
(A)皮托管(Pitot tube)量測流體內某點的流速
(B)孔口流量計(orifice meter)的壓力損失低於文式流量計(Venturi meter),構造也比較複雜
(C)文式流量計屬於面積式流量計
(D)浮子流量計(rotameter)屬於差壓式流量計。
28. 一連續式蒸餾塔每小時進料100莫耳之苯-甲苯混合溶液(苯為40莫耳,甲苯為60莫耳),假設塔內各板皆為理想板,塔頂出料之飽和蒸氣溫度為83.5˚C,壓力為101.3 kPa(溫度-莫耳分率組成圖如圖所示),塔底產物含甲苯90 mol %,則下列何者正確?
(A)塔頂產物流率為20.5 mol·h
-
1
(B)塔底產物流率為62.5 mol·h
-
1
(C)塔底產物的莫耳流率為塔頂產物莫耳流率的2.5倍
(D)塔頂產物含苯為80mol %。
29. 下列關於輻射的敘述,何者
錯誤
?
【1】任何溫度大於絕對零度的物體均有輻射現象
【2】所謂黑體係指黑色的物體
【3】太陽能的傳熱以輻射進行
【4】黑體的反射率=1
【5】物體的表面溫度愈高,輻射強度愈大
【6】同溫度下,黑體之輻射強度低於灰體
(A)【2】【4】【6】
(B)【1】【3】【5】
(C)【4】【5】【6】
(D)【1】【2】【3】。
30. 下列有關熱傳導(thermal conduction)的敘述,何者
錯誤
?
(A)熱傳導係數愈大者,愈容易傳導熱量
(B)一般而言,金屬的熱傳導係數大於非金屬的熱傳導係數
(C)單方向恆穩態熱傳導所造成之熱流通量與熱傳方向的溫度梯度成反比
(D)聚苯乙烯發泡體具有隔熱效果。
31. 將100g重量百分比為80%的蔗糖水溶液冷卻至室溫,已知室溫下,蔗糖在水中的溶解度為200g蔗糖/100g水,假設無水分損失,則結晶出的蔗糖晶體多少g?
(A)30
(B)40
(C)50
(D)60。
32. 下列何者為板式熱交換器的特點?
(A)熱傳係數較殼管式熱交換器低
(B)熱傳面積可因需要任意增減
(C)相同熱傳面積時,裝置體積較殼管式熱交換器大
(D)積垢較殼管式熱交換器難清除。
33. 下列有關多效蒸發操作之敘述,何者
錯誤
?
(A)以順向進料,第一效蒸發器內壓力最大
(B)以順向進料,需裝設輸送泵
(C)以逆向進料,第一效蒸發器內壓力最大
(D)以逆向進料,可降低第一效流體黏度,改善熱傳速率。
34. 一正方形蓄水池,內側每邊10m,池底有一圓管出水口,出水口內徑為20cm,已知水的液面高4.9m,若不考慮磨擦因素,請問每分鐘的流率約為多少m
3
?(π≒3.1416)
(A)0.31m
3
(B)36.94m
3
(C)18.47m
3
(D)73.88m
3
。
35. 酒精(比重=0.8、黏度=1.2cP)在一直徑6.0cm圓管中以4.0cm/s的流速流動,試問范寧摩擦係數(Fanning friction factor)為多少?
(A)0.01
(B)0.05
(C)0.1
(D)0.5。
36. 用於可塑性物料如橡膠與塑膠的混合時,需採用下列何種裝置?
(A)捏合
(B)摻合
(C)攪合
(D)攪拌。
37. 在實驗室中,組裝一個具有活塞的密閉圓柱系統,其高度為h (m),底面積為A (m
2
),若在此系統內注滿重量為W (kg
f
)的液體。此時,由外部施加一外力F (kg
f
),則此系統底部所承受的壓力值應為何者?(假設活塞無重量且緊貼液體表面;計算時可忽略大氣壓力之因素)
(A)F
(B)F/A
(C)(F+W)/A
(D)(F+W)/(A.h)。
38. 下列何種蒸發器可獲得較高的總包熱傳係數及可加裝結晶濾除器,以防止濃縮液的提前結晶?
(A)強制循環蒸發器
(B)長管蒸發器
(C)短管蒸發器
(D)攪拌膜蒸發器。
39. 下列有關空氣濕度的敘述,何者
錯誤
?
(A)相對濕度小於百分濕度
(B)濕球溫度等於絕熱冷卻溫度
(C)在飽和濕度的環境下,乾球溫度等於濕球溫度
(D)乾球溫度和濕球溫度相差越大,濕度越低。
40. 下列哪三種流量計屬於差壓式(pressure difference)流量計?
【1】皮托管(Pitot tube)
【2】浮子流量計(rota meter)
【3】隔膜流量計(diaphragm meter)
【4】孔口計(orifice meter)
【5】文氏計(Venturi meter)
【6】電磁(electromagnetic)流量計
【7】三角堰流量計(triangular weir)
【8】濕式流量計(wet gas meter)
(A)【1】【3】【7】
(B)【2】【5】【6】
(C)【4】【5】【8】
(D)【1】【4】【5】。
41. 有兩根相同管長不同直徑的水平圓管(管1和管2),將水各別輸送流過兩根圓管時,其進出口壓力降相等,假設摩擦係數相同,並忽略管子之入口及出口效應以及入口摩擦損失。若兩根圓管直徑的關係為D
1
=1.5D
2
,則此時流經兩管之水流體積流率(
、
)的關係,下列何者正確?(1.5
0.5
=1.225)
(A)
(B)
(C)
(D)
。
42. 下列對於臨界含水率的敘述,何者
錯誤
?
(A)物體表面由連續水膜開始變成不連續水膜
(B)恆速乾燥期與減速乾燥期的交界處
(C)小於平衡含水率
(D)乾燥速率開始下降。
43. 某屋頂有一儲水槽,液面到槽底的水深h,重力加速度為9.8m/s
2
,假設水從該儲槽的底部小孔流出時摩擦損耗可以忽略,試問當儲槽水深多少cm時,出口處水的流速為4.9m/s?
(A)0.25
(B)1.225
(C)25
(D)122.5。
44. 在101.3kPa、90˚C時,苯與甲苯組成理想溶液,於液相中苯的莫耳分率為0.2,已知90˚C苯-甲苯的相對揮發度為2,則於氣相中,苯的分壓為多少kPa?
(A)20.3
(B)33.8
(C)40.5
(D)67.5。
45. 一連續式精餾塔,進料流率為120kg min
-
1
,若回流比為1.5,回流流率為60kg min
-
1
,則塔底產物的流率為多少kg min
-
1
?
(A)40
(B)60
(C)80
(D)90。
46. 下列關於浮選分離裝置的敘述,何者正確?
(A)用於液-固分離
(B)吸附於氣泡的物質會沉於槽底
(C)常用於金屬礦石的選礦
(D)不需通入空氣。
47. 關於液體在均一直徑圓直管中流動的敘述,下列何者正確?
(A)以層流方式流動時,雷諾數越大,摩擦係數越小
(B)雷諾數小於2100,流動方式為亂流
(C)以亂流方式流動時,在相同雷諾數下,相對粗糙度越大,摩擦係數越小
(D)摩擦損失之形式屬於形狀摩擦(form friction)。
48. 下列單位的表示法何者
錯誤
?
(A)相對濕度:%
(B)露點:˚C
(C)濕度:kg/kg-濕空氣
(D)濕比容:m
3
/kg-乾空氣。
49. 下列有關流體流量量測裝置的敘述,何者正確?
(A)孔口流量計為一種面積式流量計
(B)浮子流量計為一種差壓式流量計
(C)一皮托管(計)安裝於一內徑300mm直管之管中心處,若讀出之壓力差為2000Pa且直管中流體密度為1000kg.m
-
3
,皮托管係數(流量係數)為1,則管中心流體之流速為2m.s
-
1
(D)同一流體流經一孔口流量計,若壓差變為原來的2倍,且放洩(流量)係數為定值,則管中流量為原流量的2倍。
50. 有一鋼管的直徑為10cm,管長為5m,外表包覆一層厚5cm的玻璃纖維絕熱材料(其熱傳導係數為0.08W/m.K)。若鋼管外表面溫度為250˚C,絕對材料外表面溫度為50˚C,試問此管子的熱損失約為多少W?(ln 2=0.69)
(A)326
(B)730
(C)1270
(D)13955。