1. 殼管式熱交換器於下列何種狀況下,須以一修正因子修正其對數平均溫差? 


2. 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? 


3. 殼管熱交換器進行水與熱油間熱量交換,則此兩流體間主要熱傳送方式為何? 


4. 某單位採購氣體輸送裝置,其規格要求所產生的壓力需要達到0.5kgf cm2以上,考慮符合規格需求及採購價格最便宜的因素,應選用下列何種壓氣機?(已知風扇輸出壓力<10kPa,鼓風機輸出壓力10-100kPa,壓縮機輸出壓力>100kPa,往復式壓縮機提供較離心式更高壓力,壓氣機輸出壓力越大價格越貴) 


5. 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 


6. 一大氣壓「氧氣」下,海水的氧溶解度對溫度關係如圖所示,現有海水溶液與一大氣壓「空氣」進行逆向接觸操作,已知進口海水的氧溶解度為每1000g海水含7.1mg氧,若操作溫度分別為10˚C及50˚C,則下列敘述何者正確?(假設空氣的氧莫耳分率0.21,且符合亨利定律)
 


7. 小明在2.5升的水中溶入某有機酸50克,再以乙醚進行萃取。若已知該有機酸在水及乙醚中之分配係數為0.01,請問小明以200毫升的乙醚萃取該有機酸水溶液1次,當達平衡後該有機酸水溶液中剩下有機酸多少克? 


8. 圖為5個水平截面為圓的開放式容器,各容器垂直高度相同,皆裝滿水放置於平台上。容器a、d、e為水平截面積均一的柱體,b、c為體積及形狀相同但互為倒置的錐狀柱體,且底面積大小關係為b>a=c=d>e,若忽略容器重量,則各容器作用於平台接觸面之平均壓力的關係,下列何者正確?(平均壓力=流體重力/容器與平台接觸面積)
 


9. 一物體重為5.0kg,如果將此物體從15˚C加熱到95˚C,需要300kJ的熱量,請問此金屬的比熱為多少kJ/(kg‧K)? 


10. 填充塔內氣液逆流之單位高度壓力降與氣體質量速度Gy之對數關係如圖所示,其中,Gx1和Gx2為液體質量速度,下列關於填充吸收塔操作的敘述,何者正確?
 


11. 有關瀝取操作的敘述,下列何者錯誤? 


12. 下列裝置何者適合穀類或豆類減積,可得到較細的粉末? 


13. 下列有關雙套管熱交換器的敘述,何者錯誤? 


14. 管件(pipe fittings)的功能通常包括:連接管子、改變管徑或流向…等,下列各組管件中,二者皆具有相同功能者為:
【1】管帽(cap)和管栓(plug)
【2】T形管(T-tube)和Y形管(Y-tube)
【3】肘管(elbow)和法蘭(又稱凸緣,flange) 


15. 一連續式精餾塔,進料流率為120kg min1,若回流比為1.5,回流流率為60kg min1,則塔底產物的流率為多少kg min1? 


16. 某生由文獻查得純水和30wt % NaOH水溶液在不同壓力下的沸點,如表所示,根據杜林法則,表中30wt % NaOH水溶液在55.6kPa下的沸點約為多少˚C?
 


17. 以逆流式雙套管熱交換器,將煤油由120˚C冷卻至60˚C,冷卻水入口、出口溫度分別為20˚C和40˚C,若傳熱流率(q)為10kW,總傳熱係數(U, overall heat transfer coefficient)為100W.m2.K1,試求熱傳面積為多少m2?(ln 2=0.69,ln 3=1.10,ln 4=1.39,ln 5=1.61) 


18. 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 


19. 欲將流量為500kg/hr的10wt %氯化鉀水溶液濃縮成為20wt %的氯化鉀溶液,則需蒸發的水蒸汽流量為多少kg/hr? 


20. 晶癖(crystal habit)係由晶體各面生長速度改變所致。各晶面生長速度會受到外界因素影響,試問下列何種因素對它的影響最小? 


21. 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? 


22. 一流體的密度為1500kg/m3,黏度為40cP(厘泊),若欲以層流的方式在內徑40cm的圓管內流動,請問流體的最高流速約為多少cm/s? 


23. 利用雙套管熱交換器以水蒸汽加熱冷油。若水蒸汽之入口和出口溫度均為Ts,而冷油入口和出口溫度分別為T1及T2,則傳熱速率可由q=U‧A‧ΔTlm計算,其中ΔTlm為何? 


24. 中鋼公司的煉鐵高爐是反應裝置之一,固體原料鐵礦石及焦碳配料在爐頂層層舖設,反應時固體原料緩慢下降,與從爐底上升的氣體相接觸,在高溫下進行還原反應。此氣固反應器屬於下列何者? 


25. 一燃燒爐之爐壁由30cm厚的耐火材料(熱傳導係數為0.075 kcal/(hr.m.˚C))及10cm絕熱材料(熱傳導係數為0.005 kcal/(hr.m.˚C))建造而成,若燃燒爐內壁溫度為1000˚C,外壁溫度為40˚C,則耐火材料與絕熱材料交界面的溫度為多少˚C? 


26. 下列有關單位轉換等式,何者正確?(1kg=2.2 ℓbm,1m=3.28 ft=39.4 in) 


27. 假設有一液體,其黏度值為20cP,密度為1.2g/cm3。當此液體流經一內徑為20cm的輸送管路時,若欲保持其流動狀態維持在雷諾數約為2100,則流速(m/s)為何? 


28. 下列關於浮選分離裝置的敘述,何者正確? 


29. 含相同總水含量的同一件毛衣在晴天及雨天時,將毛衣晾乾所失去之自由含水率比較,何者正確? 


30. 在雙套管熱交換器中,以海水將流率為0.5 kg·s1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·kg1·K1,海水比熱為3.9 kJ·kg1·K1,則海水之流率為多少kg·s1? 


31. 若使用MKS工程制進行單位的換算,則牛頓定律轉換係數應為下列何者? 


32. 有一單級萃取器在25˚C下操作,以四氯化碳為溶劑來萃取廢水中的碘。假設每公升廢水含有0.01mole碘,碘在四氯化碳與水之分配係數為86.7。若以0.45公升四氯化碳來萃取1.0公升廢水,則每公升萃餘水中含有多少mole碘? 


33. 下列有關固體性質的敘述,何者正確?
【1】礦石的硬度大小順序,石英>方解石>滑石
【2】一特定材料之固體粉末其粒徑愈大,比表面積愈小
【3】符合史托克斯定律的條件下,若粒徑變為兩倍,粒子之終端速度變為原來之四倍
【4】泰勒標準篩其網目數愈大,篩網孔徑也愈大
【5】一容器中含有乾燥之粒狀物料,則其整體密度大於顆粒密度 


34. 密度為1.0g/cm3的水自開放式儲水槽中,經由內直徑為0.01m之10m長圓管排至大氣中,出水口距離液面高度差為1.5m,如圖所示,假設排水時儲水槽液面降低量可忽略,每公尺輸水管的摩擦損失(hf)為0.4 m2/s2.m,每一個彎管的摩擦損失()為0.9 m2/s2,則圓管排出口之平均流速應為多少m/s?
 


35. 利用雙套管熱交換器將95˚C的熱煤油,以18˚C的冷水進行冷卻。若採逆向流動操作(counter current),且冷水出口溫度為30˚C,熱煤油出口溫度為45˚C,試問該裝置之對數平均溫差是多少˚C?(log [95/45]=0.3245;log [65/27]=0.3815;log [30/18]=0.2218) 


36. 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) 


37. 有關乾濕球溫度計的使用,下列敘述何者正確? 


38. 在萃取操作中,溶劑對萃取效率影響甚鉅。在選擇溶劑時,下列何者為溶劑成為優良溶劑的條件之一? 


39. 有關固體減積的操作,下列敘述何者錯誤? 


40. 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 


41. 一厚度0.5m的爐壁,其熱傳導係數(k)為0.2W.m1.K1,爐內壁的溫度為1000K,爐壁外面有300K的空氣流過,熱傳送係數(h)為1.0W.m2.K1,當達穩定熱傳,爐外壁表面溫度為多少K? 


42. 蔗糖於20˚C時之溶解度為200g/100g水,今將1000kg之糖水溶液從70˚C冷卻至20˚C時,假設其過飽和部分全部結晶析出且其重量為200kg,則原來糖水之重量百分率約為多少? 


43. 一泵將水以0.5kg/s的質量流率輸送至較原地高4m的地方,已知泵效率為65%,若忽略管路的摩擦損失及流體的動能變化,則此泵的制動功率為多少W?(重力加速度為9.8m/s2) 


44. 化學氣相沉積法是半導體製程的重要技術之一,其所使用的無縫不鏽鋼管規格依照ANSI的規範製造,並以公稱管徑與管號來表示鋼管的規格。下列關於公稱管徑與管號的敘述,何者? 


45. 利用玻璃球作為填料,填充一固定床,床體的整體密度(bulk density)約1.06g.cm3,已知玻璃顆粒密度(particle density)是2.20g.cm3,試問床體的空隙度(porosity)為何? 


46. 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?
 


47. 在常溫下,下列常見物質的比熱,由大至小排列的順序,何者正確?
【1】鋁 【2】銅 【3】水 【4】水銀 


48. 工廠需要連接兩條六英吋不鏽鋼管(此管徑不鏽鋼管可視作大管徑類別),應選用下列何種管件? 


49. 下列有關減積概念與減積裝置的敘述,何者正確? 


50. 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 s1。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 kg1,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 s2)