1. 下列有關標準鋼管之敘述,何者正確? 


2. 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k1:k2為何?
 


3. 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? 


4. 密度為1.0g/cm3的水自開放式儲水槽中,經由內直徑為0.01m之10m長圓管排至大氣中,出水口距離液面高度差為1.5m,如圖所示,假設排水時儲水槽液面降低量可忽略,每公尺輸水管的摩擦損失(hf)為0.4 m2/s2.m,每一個彎管的摩擦損失()為0.9 m2/s2,則圓管排出口之平均流速應為多少m/s?
 


5. 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? 


6. 氣體吸收操作中,有關吸收劑的選擇原則敘述,何者屬非必要性? 


7. 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? 


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?
 


9. 下列哪一種閥件適合安裝於化工廠高壓系統,以作為保護作用,避免系統壓力過高? 


10. 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) 


11. 對於混合裝置的敘述,下列何者錯誤? 


12. 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? 


13. 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? 


14. 有關不可壓縮流體在圓管內之流動,下列敘述何者錯誤? 


15. 下列有關雙套管熱交換器的敘述,何者錯誤? 


16. 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)
 


17. 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? 


18. 對於流量計的敘述,下列何者正確? 


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


20. 下列何者不屬於吸附過程? 


21. 下列有關結晶操作之敘述,何者錯誤? 


22. 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 


23. 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?
 


24. 有關熱交換器之敘述,下列哪些正確?
【1】當雙套管熱交換器以飽和水蒸汽作為熱媒且出、入口的溫度相同時,逆流操作之傳熱效果較順流操作佳
【2】1-2殼管熱交換器,管側流體為單管程,殼側流體為二殼程流動
【3】螺旋板熱交換器具有單位體積傳熱面積大之特點
【4】板式熱交換器常用於須快速加熱或冷卻之情況
【5】夾套及盤管熱交換器常用於工業上之反應器,可用於控制反應溫度 


25. 下列有關反應裝置的敘述,何者錯誤? 


26. 下列關於固體粒徑分析的敘述,何者錯誤? 


27. 下列有關粒徑分布的敘述,何者錯誤? 


28. 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)
 


29. 某生進行圓管內流體流動實驗,參照雷諾數定義,下列何者改變有助於由層流轉變成紊流(亂流)? 


30. 下列有關流體流量量測裝置的敘述,何者正確? 


31. 若使用MKS工程制進行單位的換算,則牛頓定律轉換係數應為下列何者? 


32. 在80˚C下,苯(A)的飽和蒸氣壓為100kPa,甲苯(B)的飽和蒸氣壓為40kPa,若苯-甲苯混合液為理想溶液,則在80˚C下,苯對甲苯的相對揮發度為多少? 


33. 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) 


34. 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? 


35. 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.m2.K1,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) 


36. 有一高溫爐以20cm厚的耐火磚(其熱傳導度為k1=0.89 kcal/hr-m-˚C)及若干厚度的絕熱磚(其熱傳導度為k2=0.06 kcal/hr-m-˚C)所構成。若內壁溫度為1000˚C,外壁溫度為38˚C,可允許的最大熱損失為750 kcal/hr-m2,則絕熱磚的厚度至少應為多少cm? 


37. 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? 


38. 下列有關蒸餾操作的敘述,何者正確? 


39. 開採礦石常借助於浮選裝置,純礦存在於浮選池的何處? 


40. 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? 


41. 已知有一流體在內半徑r為0.5m的圓管內流動,此液體密度ρ為800kg/m3,黏度μ為0.01 kg/m.s,以流量計測得圓管正中心點的流速vc為0.03m/s,試求流體在圓管中的平均質量流率(kg/s)? 


42. 兩平板中間夾一塊與平板等面積且可忽略厚度之薄電熱板,其產生之熱能經兩側平板傳導散熱至大氣中,若系統達恆穩狀態,各部分溫度及平板厚度如圖所示,左邊平板導熱係數為右邊平板導熱係數的兩倍,假設平板組之兩側大氣溫度相等、左右兩側平板表面至大氣之熱傳送係數相等且平板邊緣無熱散失,則下列敘述何者正確?
 


43. 下列關於浮選分離裝置的敘述,何者正確? 


44. 下列過濾分離操作,何者最適用於海水的淡化技術? 


45. 一連續式精餾塔的進料含苯及甲苯各50wt %,其流率為100kg/h。若塔頂產物含苯95wt %,塔底產物含甲苯95wt %,試問塔頂及塔底產物的流率各為多少kg/h? 


46. 欲將流量為500kg/hr的10wt %氯化鉀水溶液濃縮成為20wt %的氯化鉀溶液,則需蒸發的水蒸汽流量為多少kg/hr? 


47. 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? 


48. 球磨機(ball mill)是工業界中常用的固體減積裝置,主體是一可旋轉的中空圓筒,筒內填充磨球。請問比較適當的磨球量應佔整個筒內體積多少百分比? 


49. 下列有關空氣濕度的敘述,何者錯誤? 


50. 下列有關固體輸送裝置的敘述,何者正確?
【1】以動力來源可區分成機械式和氣動式兩大類
【2】惰輪具有動力,帶動皮帶運轉
【3】裝載角會比靜止角大約5~15°
【4】梯板運送機適合坡度大的物料運送
【5】氣動式運送機適合輸送路程有多處轉彎、上下的場合