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

1. 某學生在進行雷諾實驗時，在恆溫下分別將A和B兩種不同液體，以相同速度流入同材質、相同管徑的圓管中，該生發現，A液體呈現層流（laminar flow），而B液體則為紊流（turbulent flow）。根據此實驗結果，該生可以做下列何種判斷？　

2. 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．m－2．K－1，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）　

3. 已知溶劑A與溶劑B的均勻混合溶液在353K時的相對揮發度（αAB）為2.62，請問當A在平衡氣相中的莫耳分率為0.76時，則平衡溶液中，A的莫耳分率約為多少？　

4. 下列有關吸附的敘述，何者正確？　

5. 利用單效蒸發器，將進料為200kg/min含10%溶質的水溶液濃縮至30%（重量百分率）的濃縮液，若此蒸發器每kg加熱生蒸汽可蒸發出0.8kg的水蒸汽，則加熱生蒸汽的消耗量約為多少kg/min？　

6. 填充吸收塔的操作，氣液逆流之單位長度壓力降（－ΔP/L）與氣體表面質量速度（Gy）之關係，如圖所示，圖中GX1、GX2代表不同的液體質量速度。試問下列何者正確？
　

7. 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？　

8. 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？　

9. 下列有關減積概念與減積裝置的敘述，何者正確？　

10. 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．cm－3，水銀密度為13.6g．cm－3，忽略加壓空氣密度，重力加速度為10m．s－2，1atm＝1.01×105 Pa）
　

11. 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m3？（π≒3.1416）　

12. 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？　

13. 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．cm－3，已知玻璃顆粒密度（particle density）是2.20g．cm－3，試問床體的空隙度（porosity）為何？　

14. 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　

15. 下列有關管的敘述何者正確？
【1】依製管材料，可分成鐵金屬管、非鐵金屬管、非金屬管等三類
【2】依製管方法，可分成管（pipe）、抽製管（tube）、軟管（hose）等三類
【3】鋼管大小一般以公稱管徑（nominal pipe diameter）表示，公稱管徑相同的鋼管的內徑皆相同
【4】鋼管管號（schedule number）愈大，管壁愈厚
【5】一般使用的80號鋼管稱為標準管
【6】抽製管的管壁厚度以規號（gauge number）規定，規號愈小者管壁愈薄　

16. 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　

17. 王大仁同學將一罐可樂的拉環拉開，立刻有大量氣泡從可樂液體內部湧出，此現象為何？　

18. 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？　

19. 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？　

20. 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　

21. 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？　

22. 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）　

23. 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）　

24. 在有機化學實驗室中，某一溶劑的密度為900kg/m3，黏度為2.7cP（厘泊），請問此溶劑的動黏度為多少cm2/s？　

25. 有一水平放置的毛細管裝置，管內徑為0.1cm，管長為30cm，若忽略毛細管入口及出口效應，管內流體為完全展開。在一測試流體為水的實驗中，維持定流量下，測得毛細管之進出口壓差為16000Pa，則管中水之最大流速（管中心速度）為多少m．s－1？（假設水的密度為1g．cm－3，黏度為1cP）　

26. 某不可壓縮流體流經內徑0.25吋管之單位管長壓力降為ΔP1，流經內徑0.50吋管之單位管長壓力降為ΔP2，假設二者體積流率相同且皆以層流方式流動，則ΔP2/ΔP1為何？　

27. 以氯仿萃取水溶液中之碘，假設碘對氯仿與水之分配係數為5，若原來100L水溶液中含碘8公克，欲以氯仿以兩次等體積方式萃取出6公克碘，則總共需要氯仿多少L？　

28. 甲生於實驗室中，將1kg的某液體自25˚C加熱到50˚C，共耗去100kJ。求此液體之比熱為若干J/g．˚C？（假設忽略熱傳損失）　

29. 下列何種乾燥器裝置是利用結凍再昇華原理達到乾燥目的？　

30. 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？
　

31. 有一鮮乳製造工廠採用超高溫瞬間滅菌製程生產鮮乳，製程中欲以一熱交換器將預熱鮮乳由66˚C瞬間加熱至130˚C，則此熱交換器應採下列何種熱交換器最為適合？　

32. 下列何種乾燥器最適合應用於生物製劑、化妝品及食品的乾燥？　

33. 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？
　

34. 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，何者不正確？　

35. 在多管程殼管式熱交換器中，下列何種裝置是用來減少管側流體轉彎時的衝擊力，及增加管子熱脹冷縮的空間？　

36. 下列有關濕度的敘述，何者錯誤？　

37. 在20˚C時，氧氣溶於水中之亨利常數（Henry's constant）為4.01×104 atm/莫耳分率，求曝露於2atm，20˚C空氣中，水之飽和溶氧濃度約為多少mg/L？（已知空氣中含氧的莫耳分率為0.21，氧原子量16，氮原子量14，氫原子量1）　

38. 將40mole %苯與60mole %甲苯的混合液，於飽和溶液狀態，以100mole/s之流率加入連續精餾塔中，若塔頂產物含有95mole %苯，而塔底產物含有5mole %苯，則塔頂產物的流率約為多少mole/s？　

39. 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　

40. 下列過濾分離操作，何者最適用於海水的淡化技術？　

41. 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）　

42. 下列有關熱輻射的敘述，何者錯誤？　

43. 下列有關物理吸附與化學吸附的敘述，何者正確？　

44. 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　

45. 有一上方為密閉且底部有一水平圓形排水管之水槽，如圖所示。若排水管之內徑為5cm，排水口低於水槽液面10m，水槽液面上方空氣之絕對壓力為2大氣壓，假設不計摩擦損失，且排水時儲水槽液面下降可忽略，求此時排水口排至大氣（1大氣壓）之水流平均流速約為多少m．s－1？（水的密度為1g．cm－3，1大氣壓＝101325 Pa）
　

46. 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？　

47. 中央氣象局報導臺北市天氣，氣溫24～27˚C，濕度83%，此濕度是：　

48. 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？　

49. 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）
　

50. 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？