1. 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? 


2. 下列有關蒸餾塔敘述,何者正確?
【1】增加板數可提高蒸餾物的純度
【2】回流比與所需理想板數無關
【3】回流比增大,會增加操作費用
【4】頂部產物組成以高沸點物質為主
【5】重沸點(reboiler)可視為一個理想板
【6】於蒸餾塔進料板以上的部分稱為汽提段 


3. 下列關於乾燥裝置的敘述,何者正確?
【1】噴霧乾燥器適合應用於奶粉或洗衣粉之製造
【2】冷凍乾燥器適合應用於蛋白質藥物之製造
【3】流體化乾燥器適合應用於食品或化妝品之製造
【4】紅外線乾燥器適合應用於汽車表面塗裝之乾燥
【5】旋轉乾燥器適合應用於穀物之乾燥 


4. 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 


5. 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? 


6. 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? 


7. 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? 


8. 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/cm3;水的密度=1.0g/cm3) 


9. 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? 


10. 以異丙醚萃取100L水溶液中的有機物,此有機物對異丙醚和水的分配係數為0.5,若先以50L的異丙醚萃取,接著再以另外50L的異丙醚萃取前次萃餘液,假設溶液體積變化可忽略,最終萃取後的水溶液含有此有機物4g,則原來100L水溶液中含此有機物多少g? 


11. 下列有關超臨界流體的敘述,何者正確? 


12. 在套管熱交換器內以熱水加熱一液體,欲獲得較大的熱傳速率,以何種方式操作較佳? 


13. 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?
 


14. 有一化學工廠以一座殼管熱交換器進行液體預熱,管束總表面積為50m2,總傳熱係數為1.04kW m2 K1,殼側入口為100˚C飽和水蒸汽,殼側出口為100˚C冷凝水,若液體由20˚C預熱至80˚C,液體之比熱為3750J kg1 K1,假設熱交換器無熱損失,則此熱交換器預熱液體的流率為多少kg s1?(ln 4=1.386) 


15. 下列有關分解膜孔徑大小的關係,何者正確?
【1】微過濾膜(microfiltration membrane)
【2】超過濾膜(ultrafiltration membrane)
【3】逆滲透膜(reverse osmosis membrane) 


16. 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? 


17. 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.s1?(水的密度為1g.cm3,1大氣壓=101325 Pa)
 


18. 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? 


19. 下列有關流體流量量測裝置的敘述,何者正確? 


20. 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? 


21. 某生在進行吸收實驗時,在填充塔中發現如圖之填料,其屬於下列何種填料?
 


22. 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? 


23. 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? 


24. 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? 


25. 下列過濾分離操作,何者最適用於海水的淡化技術? 


26. 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 


27. 有三層平板材料,如圖所示,各表面(或界面)溫度分別為T1=100˚C、T2=80˚C、T3=70˚C、T4=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(kA:kB:kC)為何?
 


28. 酒精(比重=0.8、黏度=1.2cP)在一直徑6.0cm圓管中以4.0cm/s的流速流動,試問范寧摩擦係數(Fanning friction factor)為多少? 


29. 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) 


30. 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? 


31. 下列有關混合程序的敘述,何者錯誤? 


32. 有一密閉容器連接-壓力計,容器中有水(密度為1000kg·m3),壓力計中有水銀(密度為13600kg·m3),如圖所示,則容器內外空氣壓差(P1-Patm)為多少Pa?(重力加速度=9.8m·s2
 


33. 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? 


34. 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? 


35. 下列何種操作屬於化學吸收?
【1】高壓下NH3氣體被水吸收,製成氨水
【2】氯化氫氣體被水吸收成鹽酸
【3】CO2氣體被單乙醇胺吸收
【4】H2S氣體被單乙醇胺吸收
【5】以多孔性矽膠與潮濕空氣接觸,使空氣中水蒸汽去除
【6】純水吸收CO2 


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. 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)? 


38. 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? 


39. 下列有關熱傳導(thermal conduction)的敘述,何者錯誤? 


40. 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(xA)和氣相莫耳分率(yA)分別約為多少?
 


41. 下列何者不屬於吸附過程? 


42. 已知373K下,苯對甲苯的相對揮發度為2.4。有一苯-甲苯混合液中,苯的莫耳分率為0.50,若氣液達平衡時,試問氣相中苯的莫耳分率為多少? 


43. 下列有關閥之敘述,何者正確? 


44. 濕物料乾燥過程中,以乾燥速率對含水率作圖可得乾燥特性曲線。下列有關乾燥特性曲線的敘述,何者錯誤? 


45. 已知一精餾塔於穩態操作時,進料中成分A的流量為600mol/hr,若其塔底產物中成分A的流量為9mol/min,則塔頂產物中成分A的流量為何? 


46. 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? 


47. 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? 


48. 下列有關殼管熱交換器的敘述,何者正確? 


49. 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? 


50. 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?