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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. 在A-B二成分系中,若A對B的相對揮發度大於1,則A為輕成分,B為重分成,圖為乙醇-水共沸混合物的氣液平衡關係示意圖,下列敘述何者正確?
(A)當
時,水是輕成分;當
時,乙醇是輕成分
(B)無論組成為何,乙醇都是輕成分
(C)當
時,乙醇是輕成分;當
時,水是輕成分
(D)無論組成為何,水都是輕成分。
2. 下列有關熱交換器的敘述,何者
錯誤
?
(A)板式熱交換器具有體積小、高總括熱傳係數的優點
(B)對熱敏感的流體適合以順流式的方式操作
(C)U管式殼管熱交換器不適合用於管側易積垢之流體
(D)1-2殼管熱交換器,殼側流體入口和出口在熱交換器的同一端。
3. 一雙套管熱交換器,熱流體為水蒸汽,入口和出口溫度皆為125˚C,20˚C冷水以質量流率為ω流入此熱交換器,出口溫度為40˚C,因流體溫度變化不大,可以算數平均溫度差取代對數平均溫差來計算熱流速率。若20˚C冷水質量流率變成2ω,假設總括傳熱係數和冷水比熱維持不變,水蒸汽入口和出口溫度皆保持為125˚C,則冷水出口溫度為多少˚C?(算數平均溫度差=
)
(A)29.5
(B)30
(C)30.5
(D)60。
4. 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。
5. 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
。
6. 下列何種分離機械最適用於固-液分離?
(A)振盪篩
(B)板框壓濾機
(C)耙式類析器
(D)袋(纖維)濾機。
7. 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T
s
,而冷油入口和出口溫度分別為T
1
及T
2
,則傳熱速率可由q=U‧A‧ΔT
lm
計算,其中ΔT
lm
為何?
(A)
(B)
(C)
(D)
。
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. 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?
(A)Ⅱ→Ⅳ→Ⅲ→Ⅰ
(B)Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ→Ⅰ
(C)Ⅰ→Ⅳ→Ⅲ→Ⅱ
(D)Ⅰ→Ⅲ→Ⅳ→Ⅱ。
10. 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。
11. 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)。
12. 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。
13. 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。
14. 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】。
15. 對雙成份A、B所組成的溶液含有0.3莫耳分率的A,若與其達成氣液平衡的氣相組成含有0.4莫耳分率的B,則A對B的相對揮發度為何?
(A)1.5
(B)2.5
(C)3.5
(D)4.5。
16. 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。
17. 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?
(A)再沸器
(B)真空泵
(C)結晶濾除器
(D)卻水器。
18. 小華利用U形管液柱壓力計,量測一圓形水管內A、B兩點之壓力差。已知U形管液柱壓力計之水銀高度差為5.0cm,請問此圓形水管內A、B兩點之壓力差約為多少kPa?(水銀密度=13.6g/cm
3
;水的密度=1.0g/cm
3
)
(A)6.174
(B)6.664
(C)7.174
(D)7.664。
19. 有一順流進料雙效蒸發器,已知其第一效之經濟效益(蒸發出之溶劑量/耗用掉之蒸汽量)為0.8,若欲使整個蒸發器之經濟效益(η)(雙效蒸發器總共蒸發出之溶劑量/耗用掉之蒸汽量)達1.28,則其第二效蒸發器之經濟效益(第二效蒸發出之溶劑量/第一效蒸發出之溶劑量)須為多少?
(A)0.50
(B)0.55
(C)0.60
(D)0.65。
20. 化妝品的製程中常添加一些營養質,試問下列哪個製程需要乳化技術?
(A)水溶性維他命C粉末加入水中
(B)水溶性玻尿酸膠體加入水中
(C)不溶解於水及油脂的美白珍珠粉加入水中
(D)脂溶性膠原蛋白混合於水中。
21. 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?
(A)對密度而言,A<B
(B)對動黏度而言,A>B
(C)對黏度而言,A>B
(D)對雷諾數而言,A>B。
22. 下列有關結晶操作之敘述,何者
錯誤
?
(A)相同晶系之晶體,必有相同晶癖
(B)物質之溶解度隨溫度變化大者,適合利用冷卻法進行結晶操作
(C)在冷卻法結晶過程中,快速降溫與加速攪拌,有利較小顆粒晶體之生產
(D)四方晶系與六方晶系之晶軸夾角γ不同。
23. 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(G
y
)之關係,如圖所示,圖中G
X1
、G
X2
代表不同的液體質量速度。試問下列何者正確?
(A)G
X1
大於G
X2
;且點2為負載點,點1為氾溢點
(B)G
X1
小於G
X2
;且點2為負載點,點1為氾溢點
(C)G
X1
大於G
X2
;且點1為負載點,點2為氾溢點
(D)G
X1
小於G
X2
;且點1為負載點,點2為氾溢點。
24. 假設有一液體,其黏度值為20cP,密度為1.2g/cm
3
。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?
(A)0.175
(B)0.335
(C)0.545
(D)1.125。
25. 下列何種閥
無法
以手動控制流體流動?
(A)單向閥(check valve)
(B)閘閥(gate valve)
(C)針閥(needle valve)
(D)栓塞閥(plug valve)。
26. 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。
27. 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?
(A)68%
(B)70%
(C)73%
(D)76%。
28. 新砌高溫爐耐火磚壁厚40cm,內外壁溫分別為1573K及300K,此時熱損失1.50kW。估計使用十年後,耐火磚壁厚變成30cm,假設熱傳面積、熱傳導係數、內外壁溫不變,則熱損失變成多少kW?
(A)1.13
(B)1.80
(C)2.00
(D)3.00。
29. 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。
30. 有三層平板材料,如圖所示,各表面(或界面)溫度分別為T
1
=100˚C、T
2
=80˚C、T
3
=70˚C、T
4
=30˚C,若傳熱已達恆穩狀態,則各層平板材料導熱係數之比值(k
A
:k
B
:k
C
)為何?
(A)1:2:4
(B)2:1:7
(C)4:7:1
(D)1:4:2。
31. 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。
32. 在相對溼度70%時,各物料的平衡含水量高低順序,下列何者正確?
(A)高嶺土>報紙>羊毛線
(B)報紙>高嶺土>羊毛線
(C)羊毛線>高嶺土>報紙
(D)羊毛線>報紙>高嶺土。
33. 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。
34. 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
(A)【1】【2】【4】
(B)【1】【3】【4】
(C)【2】【3】【5】
(D)【3】【4】【5】。
35. 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。
36. 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?
(A)20
(B)40
(C)60
(D)80。
37. 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?
(A)
(B)
(C)
(D)
38. 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】。
39. 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。
40. 下列有關管、管件及閥的敘述,何者正確?
(A)公稱管徑相同的鋼管,其管外徑相等
(B)凸緣接合適用於2吋以下管之接合,此接合法密封度可靠
(C)全開的閘閥(gate valve)比全開之球閥(globe valve)有較大的型態摩擦之相當管長與管徑比(L
e
/D)
(D)鼓風機(blower)提供的風壓小於風扇(fan)。
41. 下列有關物理吸附與化學吸附的敘述,何者正確?
(A)物理吸附為不可逆吸附過程
(B)凡得瓦作用力屬於化學吸附
(C)物理吸附通常為放熱過程,低溫有利於吸附操作,而高溫有利於脫附操作
(D)物理吸附的吸附熱大於化學吸附的吸附熱。
42. 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。
43. 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。
44. 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)
(A)20
(B)22
(C)24
(D)26。
45. 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。
46. 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。
47. 一斜管壓力計(inclined tube manometer),內裝有密度為1.6g/cm
3
的四氯化碳做為指示液體,斜管與水平線的夾角為30°。若以此壓力計量測水(密度=1g/cm
3
)在管中流動兩點間的壓力差,斜管上的讀值為50mm,則此兩點間的壓力差為多少Pa?(重力加速度為9.8m/s
2
)
(A)147
(B)294
(C)392
(D)784。
48. 下列過濾分離操作,何者最適用於海水的淡化技術?
(A)微過濾(microfiltration)
(B)超過濾(ultrafiltration)
(C)逆滲透(reverse osmosis)
(D)板框過濾(plate frame filtration)。
49. 在28˚C時某有機酸在苯與水中的分配係數為5.0,今有100mL水溶液含有此有機酸5g,若以40mL的純苯分二階段加入(每次20mL)萃取裝置中,假設每階段萃取前後水相與苯相的體積不變,則總共有多少公克的有機酸被萃取到苯中?
(A)1.25
(B)2.50
(C)3.75
(D)5.00。
50. 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。