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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. 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。
2. 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/cm
3
。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?
(A)0.48kPa
(B)0.71kPa
(C)1.25kPa
(D)2.74kPa。
3. 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】。
4. 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
?
(A)流速越快,摩擦損失越大
(B)流速越快,摩擦係數越大
(C)管壁的相對粗糙度越大,摩擦係數越大
(D)管件的相當管長越長,摩擦損失越大。
5. 下列有關熱輻射的敘述,何者
錯誤
?
(A)黑體溫度越高,最大輻射強度之波長越長
(B)在相同溫度下,物體吸收率與放射率相等
(C)灰體的吸收率不隨輻射波長而改變
(D)溫室內溫度較高是因為室內紅外線大部分無法穿透出溫室,使屋內累積熱能。
6. 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)
(A)【3】>【2】>【1】
(B)【2】>【1】>【3】
(C)【1】>【2】>【3】
(D)【1】>【3】>【2】。
7. 有關乾濕球溫度計的使用,下列敘述何者正確?
(A)濕度不同的兩空氣,若兩者之濕球溫度相同,則乾球溫度高者濕度較低
(B)濕度不同的兩空氣,若兩者之乾球溫度相同,則濕球溫度高者濕度較低
(C)若乾球溫度與濕球溫度相同,則此空氣的相對濕度為0%
(D)若乾球溫度與濕球溫度相同,則此空氣的絕對濕度為100%。
8. 圖為穩定狀態時,兩層不同材料(A及B)所形成複合板的溫度分布情形,試問下列敘述何者正確?
(A)A的熱傳導係數大於B的熱傳導係數
(B)A的熱傳導係數小於B的熱傳導係數
(C)A的熱通量(heat flux)大於B的熱通量
(D)A的熱通量小於B的熱通量。
9. 關於濾餅過濾與澄清過濾的比較,何者
不
正
確
?
(A)澄清過濾又叫深床過濾
(B)澄清過濾常用於自來水過濾
(C)濾餅過濾常用於懸浮顆粒較少的過濾
(D)濾餅過濾係將固體粒子截留在人工介質面上。
10. 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。
11. 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50m
2
,總傳熱係數為1.04kW m
-
2
K
-
1
,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 kg
-
1
K
-
1
,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 s
-
1
?(ln 4=1.386)
(A)5
(B)10
(C)15
(D)20。
12. 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?
(A)吸收
(B)氣提
(C)吸附
(D)脫附。
13. 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。
14. 在萃取操作中,溶劑對萃取效率影響甚鉅。在選擇溶劑時,下列何者為溶劑成為優良溶劑的條件之一?
(A)黏度超高
(B)容易回收
(C)揮發性高
(D)顏色顯目。
15. 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。
16. 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?
(A)0.01
(B)0.05
(C)0.1
(D)0.5。
17. 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=1.01×10
5
Pa)
(A)1.08×10
5
(B)1.17×10
5
(C)1.26×10
5
(D)1.33×10
5
。
18. 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)
。
19. 以離心泵將地面儲水槽內自來水送至樓高134公尺建築物之樓頂,質量流率為1.2kg s
-
1
。假設輸水管路為單一直管,管長為134公尺,每公尺管長的摩擦損失為0.2J kg
-
1
,若僅考慮位能變化及直管摩擦損失,忽略壓力變化、動能變化及其他管路摩擦損失,泵效率為0.7,則離心泵的制動功率為多少瓦特(W)?(重力加速度:9.8m s
-
2
)
(A)32.16
(B)1608
(C)2297
(D)2576。
20. 在晶種存在的條件下,進行結晶操作,企圖得到尺寸粗大且分布窄的晶粒產物,而非尺寸分布寬廣的晶粒產物,下列操作何者最合適?
(A)溶液濃度控制在不穩定區(不安定區)
(B)溶液濃度控制在介穩定區(準安定區)
(C)溶液濃度控制在穩定區(安定區)
(D)溶液濃度控制在遠低於溶解度。
21. 下列有關濕度的敘述,何者
錯誤
?
(A)某溫度下,空氣中水蒸氣分壓與同溫度下飽和水蒸氣壓相比的百分率,稱為相對濕度
(B)絕對濕度以飽和空氣的單位質量為基準,氣象報告常依據絕對濕度預測降雨機率
(C)空氣中飽和水蒸氣壓達到該溫度下純水的飽和蒸氣壓時,此時空氣濕度稱為飽和濕度
(D)空氣冷卻至開始有水珠凝結時的溫度,該溫度稱為露點。
22. 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。
23. 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。
24. 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?
(A)0.31
(B)0.54
(C)0.60
(D)0.71。
25. 下列捏和(kneading)裝置,何者
不適合
用於高黏度物料的捏合?
(A)帶式混合機(ribbon mixer)
(B)轉輪混合機(muller mixer)
(C)混合輥輪機(mixing roll)
(D)雙臂捏和機(double arm kneader)。
26. 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。
27. 某單位採購氣體輸送裝置,其規格要求所產生的壓力需要達到0.5kg
f
cm
-
2
以上,考慮符合規格需求及採購價格最便宜的因素,應選用下列何種壓氣機?(已知風扇輸出壓力<10kPa,鼓風機輸出壓力10-100kPa,壓縮機輸出壓力>100kPa,往復式壓縮機提供較離心式更高壓力,壓氣機輸出壓力越大價格越貴)
(A)風扇(fan)
(B)鼓風機(blower)
(C)離心式壓縮機(centrifugal compressor)
(D)往復式壓縮機(reciprocating compressor)。
28. 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
(A)【1】【3】
(B)【5】【6】
(C)【3】【6】
(D)【2】【4】。
29. 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。
30. 在20˚C時,氧氣溶於水中之亨利常數(Henry's constant)為4.01×10
4
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)
(A)6.4
(B)11.8
(C)18.7
(D)20.5。
31. 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。
32. 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。
33. 下列哪三種閥(valves)適用於調節流體流量?
【1】閘閥(gate valve) 【2】球閥(globe valve)
【3】安全閥(safety valve) 【4】蝶形閥(butterfly valve)
【5】栓塞閥(plug valve) 【6】單向閥(check valve)
【7】球塞閥(ball valve) 【8】針閥(needle valve)
(A)【1】【2】【3】
(B)【4】【5】【6】
(C)【2】【4】【8】
(D)【2】【7】【8】。
34. 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?
(A)板式熱交換器
(B)殼管式熱交換器
(C)夾套熱交換器
(D)盤管熱交換器。
35. 下列有關機械分離操作的敘述,何者
錯誤
?
(A)過濾(filtration是利用多孔性濾材,將固體粒子截留而與液體分離的操作
(B)類析(classification)是利用固體表面潤濕性質的差異,將固體分類的操作
(C)篩選或篩分(screening)是利用篩網將粒徑不同的固體顆粒分離的操作
(D)沉積或沉降(sedimentation)屬於固體與液體的分離操作。
36. 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。
37. 精餾塔操作所選擇的回流比由小變大時,對設備費及操作費用的影響為何?
(A)設備費先增後減、操作費用增加
(B)設備費先減後增、操作費用增加
(C)設備費先增後減、操作費用減少
(D)設備費先減後增、操作費用減少。
38. 有一批球形玻璃砂,其算數平均直徑為0.25cm,經過研磨後成為算數平均直徑為0.05cm的球形細砂粒,如果在總體積不變的情況下,研磨後玻璃砂的總表面積將變為原來的多少倍?
(A)0.5
(B)5
(C)25
(D)125。
39. 100公升的水中含有80公克碘,利用150公升四氯化碳進行一次萃取,萃取後,若100公升水萃餘相含有10公克碘,則碘對四氯化碳與水的分配係數(K=
)為何?
(A)3.33
(B)3.67
(C)4.33
(D)4.67。
40. 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?
(A)隨溫度增加而減少,隨分壓增加而增加
(B)隨溫度增加而增加,隨分壓增加而增加
(C)隨溫度增加而減少,隨分壓增加而減少
(D)隨溫度增加而增加,隨分壓增加而減少。
41. 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
?
(A)採用逆向操作,兩效之間需裝設物料泵
(B)順向進料操作,末效蒸發器中物料的濃度最低
(C)逆向進料操作較適用於黏滯性物料
(D)順向進料操作,蒸氣溫度是第一效高於第二效。
42. 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。
43. 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。
44. 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。
45. 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)
(A)0.17
(B)0.34
(C)1.67
(D)3.34。
46. 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】。
47. 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
(A)【1】【2】【4】
(B)【1】【3】【5】
(C)【2】【3】【5】
(D)【3】【4】【5】。
48. 下列何種操作屬於化學吸收?
【1】高壓下NH
3
氣體被水吸收,製成氨水
【2】氯化氫氣體被水吸收成鹽酸
【3】CO
2
氣體被單乙醇胺吸收
【4】H
2
S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CO
2
(A)【1】【2】
(B)【3】【4】
(C)【5】【6】
(D)【1】【6】。
49. 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。
50. 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。