1. 有關流體流量測量裝置的敘述,下列何者正確? 


2. 對於流體輸送裝置的敘述,下列何者正確? 


3. 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) 


4. 下列有關熱交換器的敘述,何者錯誤? 


5. 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? 


6. 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? 


7. 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? 


8. 下列有關粒徑分布的敘述,何者錯誤? 


9. 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? 


10. 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) 


11. 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D1=1.5D2,則此時流經兩管之水流體積流率()的關係,下列何者正確?(1.50.5=1.225) 


12. 流體流經一管件所造成的機械能損失,相當於同一流體以相同流速流經若干長度所造成的機械能損失,此長度稱為該管件的相當管長。若某流體流經下列管件時,何者的相當管長對管路內直徑之比值最大? 


13. 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? 


14. 連續式精餾塔中,易揮發性成分濃度與塔內溫度分佈由塔頂至塔底之變化為何? 


15. 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k1:k2為何?
 


16. 精餾塔操作所選擇的回流比由小變大時,對設備費及操作費用的影響為何? 


17. 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·s1,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·s1? 


18. 關於吸收操作的敘述,下列何者正確?
【1】吸收是以氣體為溶劑,和液體混合物接觸,將液體中某一成分溶出的一種分離操作
【2】氣體溶質在液體中的溶解度隨該氣體壓力的下降而增加
【3】低揮發性是吸收劑的選擇原則之一
【4】填充塔適用於吸收劑中含有固體顆粒之吸收操作
【5】填料主要功能是提供氣液兩相接觸所需的表面積 


19. 若有圖所示水平方向由點1往點2流動的水輸送系統,所使用的圓管管徑皆一致,管a、b及c的高度也一樣,點1及點2位置的流速分別為v1及v2,試問下列敘述何者正確?
 


20. 在熱風乾燥實驗中,濕羊毛料50kg與相對濕度為30%之25˚C氣流長期接觸後變為43.6kg,再將羊毛料置入120˚C之烘箱內加熱至完全乾燥時,其重量為40kg。試問乾燥前濕羊毛在相對濕度30%,25˚C之自由含水率為多少kg水/kg乾固體? 


21. 若欲從蔗糖溶液製取粗大顆粒的蔗糖結晶,應該將蔗糖溶液的飽和度保持於何種狀態? 


22. 多效蒸發裝置操作,順向進料與逆向進料方式之比較下列何者錯誤? 


23. 關於濾餅過濾與澄清過濾的比較,何者? 


24. 鐵金屬密度為7.8g.cm3,現有一小塊鐵金屬立方體質量0.975g,若利用化工粉碎裝置將其變成鐵金屬粉末,鐵金屬粉末每一顆微粒皆為立方體,其邊長為0.1μm,若總體積不變情況下,試問此減積過程使鐵金屬的表面積變為原來的多少倍? 


25. 在化工裝置中若使用蒸汽來加熱時,為防止加熱蒸汽流失及其冷凝水能順利排出,所使用的附屬設備為何? 


26. 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? 


27. 下列有關雙套管熱交換器的敘述,何者錯誤? 


28. 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? 


29. 下列何者為板式熱交換器的特點? 


30. 兩相溶劑萃取法分離與純化混合溶液中各溶質成分,所依據的原理為何? 


31. 連續式精餾裝置層板塔的通孔設計,通常型式有三種:泡罩板、篩板、閥板,下列有關此三種板的敘述,何者正確? 


32. 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/s2,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? 


33. 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)
 


34. 下列有關流體流量量測裝置的敘述,何者正確? 


35. 常溫下,將4莫耳苯以及6莫耳甲苯放入一可恆定壓力為101.3kPa的密閉容器中,進行下列程序操作,其溫度-莫耳分率組成圖如圖所示,關於結果的敘述,何者正確?

【1】將容器內溫度升至110˚C時,苯與甲苯混合物呈飽和蒸氣狀態
【2】混合蒸氣溫度由110˚C降至約102˚C時,開始有冷凝液體產生
【3】混合蒸氣由110˚C降溫,開始產生冷凝液時,其液相中苯之莫耳分率約為0.22
【4】當溫度降至約98˚C時,其蒸氣相中苯之莫耳分率約為0.70
【5】當溫度降至僅剩微量蒸氣時,蒸氣相中苯之莫耳分率約為0.62 


36. 有一頂部密閉之壓力筒內裝有水,水面距離筒底27cm,液面上為加壓氣體,在距筒底部的上方3cm處裝有一根水平毛細管,毛細管出口閥關閉,壓力筒另裝有一開端式U型差壓計,內填充水銀,整體裝置如圖所示。當差壓計中水銀液面高差為10cm,外界氣壓為1atm,試問此時毛細管入口絕對壓力為多少Pa?(假設水的密度為1g.cm3,水銀密度為13.6g.cm3,忽略加壓空氣密度,重力加速度為10m.s2,1atm=1.01×105 Pa)
 


37. 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 


38. 將空氣加熱,再以冷水噴淋入空氣(絕熱冷卻),然後再加熱此空氣。此空氣調節過程中,在圖濕度圖之路徑為何?
 


39. 100公升的水中含有80公克碘,利用150公升四氯化碳進行一次萃取,萃取後,若100公升水萃餘相含有10公克碘,則碘對四氯化碳與水的分配係數(K=)為何? 


40. 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? 


41. 下列有關反應器的敘述,何者正確? 


42. 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? 


43. 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)? 


44. 若時間、長度、質量及溫度的基本因次分別以θ、L、M及T表示時,則下列物理量的因次何者正確?
【1】加速度的因次為Lθ1
【2】力的因次為MLθ2
【3】壓力的因次為ML1θ2
【4】功率的因次為ML2θ3
【5】雷諾數的因次為ML1θ1 


45. 關於乾燥操作的敘述,下列何者正確?
【1】噴霧乾燥器適用的對象,包括溶液、乳液、漿液及膏狀液等
【2】冷凍乾燥的優點是能夠保存物料的成分、風味及色澤
【3】真空乾燥原理為降低物料在乾燥器中之壓力,可降低水分的汽化速率
【4】微波乾燥對厚度大、導熱差材料的乾燥很有效
【5】紅外線乾燥因無熱風接觸物料,故乾燥速率小 


46. 有一雙套管熱交換器,管進口流體為水蒸汽,管出口為凝結水,套管流體為冷液體,試問下列何者為此熱交換器管內外流體的溫度分佈曲線示意圖? 


47. 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) 


48. 下列有關蒸餾操作的敘述,何者正確? 


49. 下列關於萃取的敘述,何者正確? 


50. 下列哪三種閥(valves)適用於調節流體流量?
【1】閘閥(gate valve)   【2】球閥(globe valve)
【3】安全閥(safety valve) 【4】蝶形閥(butterfly valve)
【5】栓塞閥(plug valve)  【6】單向閥(check valve)
【7】球塞閥(ball valve)  【8】針閥(needle valve)