1. 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? 


2. 對於混合裝置的敘述,下列何者錯誤? 


3. 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? 


4. 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? 


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


6. 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 


7. 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)
 


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


9. 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? 


10. 在雙套管熱交換器中,以海水將流率為0.5 kg·s1之熱水降溫,熱水溫度從95˚C降至30˚C,海水溫度從11˚C升溫至25˚C,兩者以逆流方式進行熱交換,熱水比熱為4.2 kJ·kg1·K1,海水比熱為3.9 kJ·kg1·K1,則海水之流率為多少kg·s1? 


11. 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? 


12. 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? 


13. 選出下列有關反應器正確的描述?
【1】管式反應器通常於內部裝置蛇管以達到傳熱控溫之目的
【2】攪拌槽式反應器可藉槽內攪拌器使槽內物料之濃度及溫度均勻
【3】連續式反應器適合於大量生產
【4】生物反應器須在高溫及高壓下進行反應
【5】薄膜生物反應器可同時完成反應及分離 


14. 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)
 


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. 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 


17. 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 


18. 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? 


19. 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? 


20. 有一密閉油槽,液面至槽底為3m,液面上方為油蒸氣和空氣的混合氣體,其絕對壓力為2atm。已知液態油之密度為800kg.m3,若外界壓力為1atm,則槽底之錶壓為多少Pa?(假設重力加速度為10m.s2;1atm=1.01×105 Pa) 


21. 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) 


22. 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? 


23. 在三效蒸發器操作過程中,若採用順向進料方式,則各效之溫度高低排序為何? 


24. 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?
 


25. 有一鋼管的直徑為10cm,管長為5m,外表包覆一層厚5cm的玻璃纖維絕熱材料(其熱傳導係數為0.08W/m.K)。若鋼管外表面溫度為250˚C,絕對材料外表面溫度為50˚C,試問此管子的熱損失約為多少W?(ln 2=0.69) 


26. 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?
 


27. 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? 


28. 下列過濾分離操作,何者最適用於海水的淡化技術? 


29. 對於壓濾機的敘述,下列何者正確?
【1】對黏度高的濾漿,使用高壓過濾可有效過濾
【2】壓濾機操作過程,可採連續操作
【3】恆壓操作初期濾液混濁
【4】恆速操作初期,壓力高,濾液無可避免混濁
【5】濾漿輸送通常使用離心泵
【6】為達較佳過濾效果,過濾初期採恆壓操作,達穩定後採恆速操作 


30. 下列關於萃取的敘述,何者正確? 


31. 下列何種因素,不會影響帶式運送機的輸送能力? 


32. 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) 


33. 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? 


34. 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 


35. 一厚度0.5m的爐壁,其熱傳導係數(k)為0.2W.m1.K1,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.m2.K1,當達穩定熱傳,爐外壁表面溫度為多少K? 


36. 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) 


37. 泥漿中含有很小的固體顆粒,以致在過濾操作時會產生緻密的可壓縮濾餅,若使用助濾劑(filter aids)可防止過濾介質的孔洞被堵塞,而讓濾液通過。下列有關助濾劑的敘述,何者錯誤? 


38. 下列何種分離機械最適用於固-液分離? 


39. 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 


40. 下列關於反應器的敘述,何者正確?
【1】管式反應器適合反應速率快的氣相反應
【2】槽式反應器為批式反應器,無法適用於連續式操作
【3】流體化床觸媒反應器質量傳送快,適合大規模生產
【4】生物反應不可以使用填充床反應器
【5】薄膜生物反應器兼具反應及分離純化的特點 


41. 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? 


42. 在常溫下,下列常見物質的比熱,由大至小排列的順序,何者正確?
【1】鋁 【2】銅 【3】水 【4】水銀 


43. 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? 


44. 下列有關機械分離操作的敘述,何者錯誤? 


45. 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?
 


46. 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? 


47. 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? 


48. 有一水平管路的進出口端連接上一U型液柱壓力計。此U型壓力計內密封之指示液體的密度為1.6g/cm3。當水以一定的流速流經此水平管路時,U型管內的液位指示如圖,則A、B兩點的壓力差值約為多少?
 


49. 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? 


50. 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)