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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. 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/s
2
)
(A)3.08
(B)12.74
(C)19.6
(D)30.15。
2. 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
(A)【3】【5】
(B)【2】【5】
(C)【3】【4】
(D)【1】【2】。
3. 下列關於帶式運送機的敘述,何者正確?
(A)適合爬升坡度高的固體輸送
(B)裝載角大於靜止角
(C)裝載量與物料流動性無關
(D)維護費用低,消耗功率小。
4. 下列關於固體粒徑分析的敘述,何者
錯誤
?
(A)泰勒標準篩係以每吋邊長的篩孔數(mesh)來表示篩孔大小,稱為網目號碼或篩號(mesh number)
(B)安德生移液管(Andreasen pipette)廣泛應用於奈米顆粒(<100nm)的粒徑分析
(C)依據史托克定律(Stoke's law),細小顆粒在流體中沉降的終端速度與顆粒粒徑的平方成正比,與流體的黏度一次方成反比
(D)現有網目號碼(mesh number)為32、65、115三種泰勒標準篩盤。若進行篩析試驗,則篩盤由下而上的排列順序應為115、65、35。
5. 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。
6. 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?
(A)1.5×10
-
4
(B)2.5×10
-
4
(C)2×10
-
4
(D)3×10
-
4
。
7. 在下列製程中,何者使用到吸收操作?
(甲)海水淡化
(乙)以環己烷與花生接觸製備花生油
(丙)二氧化碳與糖水製成汽水
(丁)以多孔性矽膠乾燥空氣
(戊)氯化氫與水製成鹽酸
(己)氨水製備
(庚)以離子交換樹脂移除水中重金屬離子
(辛)果汁濃縮
(A)甲、丙、庚
(B)乙、戊、辛
(C)丙、戊、己
(D)乙、庚、辛。
8. 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。
9. 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?
(A)200
(B)420
(C)630
(D)840。
10. 一厚度0.5m的爐壁,其熱傳導係數(k)為0.2W.m
-
1
.K
-
1
,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.m
-
2
.K
-
1
,當達穩定熱傳,爐外壁表面溫度為多少K?
(A)300
(B)400
(C)500
(D)600。
11. 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Lθ
-
1
【2】力的因次為MLθ
-
2
【3】壓力的因次為ML
-
1
θ
-
2
【4】功率的因次為ML
2
θ
-
3
【5】雷諾數的因次為ML
-
1
θ
-
1
(A)【1】【2】【3】
(B)【2】【3】【4】
(C)【1】【4】【5】
(D)【1】【3】【4】。
12. 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)
。
13. 某不可壓縮流體流經內徑0.25吋管之單位管長壓力降為ΔP
1
,流經內徑0.50吋管之單位管長壓力降為ΔP
2
,假設二者體積流率相同且皆以層流方式流動,則ΔP
2
/ΔP
1
為何?
(A)1/16
(B)1/4
(C)1
(D)16。
14. 苯-甲苯溶液之氣液平衡關係如圖所示,則苯-甲苯溶液在總壓101.3kPa和85˚C下,苯於液相莫耳分率(x
A
)和氣相莫耳分率(y
A
)分別約為多少?
(A)x
A
=0.78,y
A
=0.90
(B)x
A
=0.90,y
A
=0.78
(C)x
A
=0.22,y
A
=0.10
(D)x
A
=0.10,y
A
=0.22。
15. 有關減濕裝置,下列何種操作可以使濕空氣的溫度及濕度同時降低?
(A)濕空氣與濃硫酸液體吸收劑接觸
(B)濕空氣與多孔性矽膠吸附劑接觸
(C)濕空氣與加熱管的金屬表面接觸
(D)濕空氣與冷凍管的金屬表面接觸。
16. 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。
17. 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。
18. 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?
(A)無需修正
(B)冷熱流體的流動方向為逆向
(C)冷熱流體的流動方向為同向
(D)冷熱流體的流動方向同向與逆向並存。
19. 有關攪拌機之敘述,下列何者正確?
【1】旋轉軸偏心可以改善渦旋現象
【2】渦輪攪拌機一般以高轉速運轉,可將低黏度流體於短時間內混合均勻
【3】槳式攪拌機適用於高轉速旋轉及低黏度流體之操作
【4】槳式攪拌機屬大直徑、徑流式之攪拌機
【5】螺旋槳攪拌機葉片掃出之流體為徑向流動
(A)【1】【2】【4】
(B)【1】【3】【5】
(C)【2】【3】【5】
(D)【2】【4】【5】。
20. 「溶液的沸點隨濃度的上升而上升,且與溶劑沸點成正比關係」,上述法則所指為下列何者?
(A)杜林法則
(B)亨利定律
(C)拉午耳定律
(D)傅利葉定律。
21. 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。
22. 如圖,關於利用斜管液柱壓力計量測流體的壓力差,下列敘述何者正確?
(A)斜管壓力計的斜管角度θ愈大,讀取壓力值的靈敏度愈高
(B)斜管壓力計的斜管管徑d愈小,讀取壓力值的靈敏度愈高
(C)若將斜管內的液體密度ρ
m
改成密度為2ρ
m
的液體時,獲得的壓力差ΔP之數值P
1
會增加至2P
1
(D)斜管壓力計可適用於液態流體及氣態流體。
23. 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?
(A)98
(B)99
(C)100
(D)101。
24. 混有硝酸、醋酸、硫酸的工業級廢酸,是具強烈腐蝕性液體,需要進行少量純化再利用,考慮使用蒸餾操作,下列何種蒸餾裝置最適用於此純化工作?
(A)驟沸蒸餾塔
(B)層板蒸餾塔
(C)簡單蒸餾裝置
(D)填充蒸餾塔。
25. 下列關於固體性質的敘述,何者正確?
【1】莫氏硬標值愈大表示物料硬度愈大
【2】密度3.0g/cm
3
,直徑2.0cm的圓球體,其比表面積為1.0cm
2
/g
【3】陶瓷固體的密度為5.0g/cm
3
,將其填充於一填充塔後的整體密度為3.0g/cm
3
,填充塔內陶瓷顆粒間的空隙度為0.4
【4】石英的硬度高於金剛石
【5】固體顆粒堆積後,顆粒間的空隙度會影響填充床整體密度。若空隙度愈大,其整體密度愈大
(A)【1】【2】【3】
(B)【2】【3】【4】
(C)【3】【4】【5】
(D)【1】【3】【5】。
26. 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。
27. 熱交換器在內管或管群之外表面加上鰭片(延伸表面),其最主要的功用為何?
(A)增加溫度差
(B)支撐內管
(C)增加機械強度
(D)增加熱傳面積。
28. 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)
(A)10˚C及50˚C都是吸收操作
(B)10˚C及50˚C都是氣提操作
(C)10˚C是吸收操作,50˚C是氣提操作
(D)10˚C是氣提操作,50˚C是吸收操作。
29. 若異丁烷對正丁烷的相對揮發度為2.0,有一異丁烷與正丁烷液相混合物中正丁烷的莫耳分率為0.40。試求該平衡系統中之氣相所含正丁烷的莫耳分率為多少?
(A)0.25
(B)0.43
(C)0.57
(D)0.75。
30. 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。
31. 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?
(A)0.56
(B)2.80
(C)5.60
(D)11.20。
32. 氣象報告某地現在氣溫30˚C,大氣總壓為750mmHg,空氣的相對濕度為60%。已知純水的飽和蒸汽壓為32mmHg,則大氣的百分濕度為多少%?
(A)71.1
(B)60
(C)58.9
(D)19.2。
33. 若已知20˚C下紅磚的輻射吸收率為0.93,試問相同溫度下,其輻射反射率與穿透率的總和為多少?
(A)0
(B)0.05
(C)0.07
(D)0.1。
34. 以安德生移液管(Andreasen pipette)進行粒子粒徑分析,是屬於何種粒徑分析法?
(A)沉降分析法
(B)篩分析法
(C)吸收法
(D)吸附法。
35. 對於填充塔式氣體吸收器,下列有關填料的選擇何者
錯誤
?
(A)具化學惰性
(B)重量宜重
(C)比表面積宜大
(D)間隙宜大。
36. 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】。
37. 在水中沉降固體顆粒A和B,以沉降分析法進行分析,發現顆粒A的終端速度大於顆粒B的終端速度,則下列敘述何者正確?
(A)A的粒徑一定大於B的粒徑
(B)A的顆粒密度一定大於B的顆粒密度
(C)A的顆粒體積一定大於B的顆粒體積
(D)A和B的顆粒密度一定大於水的密度。
38. 一流體的密度為1500kg/m
3
,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?
(A)14
(B)21
(C)28
(D)35。
39. 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?
(A)晴天>雨天
(B)晴天<雨天
(C)晴天=雨天
(D)無法得知。
40. 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
(A)【1】【2】【3】
(B)【1】【3】【5】
(C)【2】【3】【4】
(D)【3】【4】【5】。
41. 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)。
42. 一底面積為A的長方體水槽裝有重量為W(kg
f
)的水,有一重量為M(kg
f
)的物體放入此水槽中,且無水溢出槽外,若此物體在水中所受浮力為F(kg
f
),則槽底受到平均壓力為多少?(不計槽體上方的大氣壓力)
(A)W/A
(B)(W+M)/A
(C)(W+M-F)/A
(D)(W+M+F)/A。
43. 空氣進入房間時,乾球溫度30˚C,相對濕度50%,空氣離開房間時乾球溫度降至24˚C,但空氣進出前後絕對濕度並未改變。利用表(一)所提供的乾球溫度-相對濕度-露點數據,下列敘述何者正確?
(A)空氣進入時露點18.2˚C,離開時相對濕度55%
(B)空氣進入時露點18.2˚C,離開時相對濕度71%
(C)空氣進入時露點24.6˚C,離開時相對濕度55%
(D)空氣進入時露點24.6˚C,離開時相對濕度71%。
44. 下列裝置何者
不具有
熱量傳送的功能?
(A)蒸發器
(B)袪水器
(C)冷凝器
(D)重沸器。
45. 將具有相同質量和相同溫度(100g,80˚C)的鋁塊和銅塊,分別放入兩個各裝有100g、20˚C水的瓶子中。已知鋁塊的比熱大於銅塊的比熱,假設沒有熱量損失,當達到熱平衡後,鋁塊和銅塊的溫度關係,下列敘述何者正確?
(A)鋁塊溫度=銅塊溫度
(B)鋁塊溫度>銅塊溫度
(C)鋁塊溫度<銅塊溫度
(D)因不知熱傳導係數,故無法判斷。
46. 已知醋酸在1atm與25˚C時,於純水及異丙醚中之最大溶解度分別為0.242和0.0624。試求醋酸對異丙醚與水的分配係數約為多少?
(A)38.78
(B)3.878
(C)0.258
(D)0.025。
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】。
49. 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。
50. 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?
(A)泡罩板構造複雜,板效率高
(B)閥板適用流量的範圍窄
(C)篩板造成的壓降大
(D)造價高低:閥板>泡罩板>篩板。