單選題 每題2分

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1. 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？　

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2. 下列關於萃取的敘述，何者正確？　

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3. 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）　

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4. 某生由文獻查得純水和30wt % NaOH水溶液在不同壓力下的沸點，如表所示，根據杜林法則，表中30wt % NaOH水溶液在55.6kPa下的沸點約為多少˚C？
　

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5. 家中有一台1馬力的抽水離心泵，將自來水由底樓輸送到頂樓的水塔。有一次自來水公司停水五天，當自來水公司重新供水時，馬達一直運轉，卻發現頂樓的水塔無水流出，試問這個現象稱為：　

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6. 對於流量計的敘述，下列何者正確？　

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7. 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？　

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8. 氣象報告某地現在氣溫30˚C，大氣總壓為750mmHg，空氣的相對濕度為60%。已知純水的飽和蒸汽壓為32mmHg，則大氣的百分濕度為多少%？　

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9. 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？　

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10. 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＝）　

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11. 下列關於帶式運送機的敘述，何者正確？　

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12. 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　

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13. 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）　

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14. 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　

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15. 有關不可壓縮流體在圓管內之流動，下列敘述何者錯誤？　

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16. 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）　

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17. 以吸收塔吸收尾氣中之有毒氣體－氨，尾氣流率為10 kmol·h^－1，其中含10mol %氨，經吸收劑水將氨完全吸收後，排出乾淨之空氣，若吸收塔排出之水溶液中含5mol %氨，則吸收塔進料水流率為多少kmol·h^－1？　

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18. 關於液體在均一直徑圓直管中流動的敘述，下列何者正確？　

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19. 下列有關機械分離操作的敘述，何者錯誤？　

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20. 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？　

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21. 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？　

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22. 下列有關單位轉換等式，何者正確？（1kg＝2.2 ℓb_m，1m＝3.28 ft＝39.4 in）　

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23. 在20˚C時，氧氣溶於水中之亨利常數（Henry's constant）為4.01×10⁴ 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）　

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24. 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．m^－3，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．s^－2；1atm＝1.01×10⁵ Pa）　

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25. 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？　

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26. 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）　

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27. 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？　

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28. 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？　

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29. 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　

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30. 對於流體輸送裝置的敘述，下列何者正確？　

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

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32. 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 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）　

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33. 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．m^－2．K^－1，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）　

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34. 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）
　

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35. 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）
　

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36. 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？　

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37. 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？　

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38. 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？　

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39. 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？（1.5^0.5＝1.225）　

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40. 下列何種因素，不會影響帶式運送機的輸送能力？　

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41. 填充塔常用來進行吸收操作，優良填料應具備哪些性質？
【1】單位體積的表面積要大
【2】填料層內，空隙體積小
【3】耐腐蝕，耐高溫
【4】表面粗糙，易被潤濕
【5】比重大，機械強度好
【6】表面緊密　

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42. 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？　

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43. 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？　

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44. 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）　

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45. 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？　

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46. 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　

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47. 下列有關蒸餾操作的敘述，何者錯誤？　

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48. 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？
　

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49. 麩胺酸鈉俗稱味精或味素，在結晶過程，可依照顧客喜好，做成立方形狀顆粒或菱形針狀顆粒。結晶操作過程利用特定條件控制晶體外形，這種晶體成長的習性，稱為什麼？　

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50. 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　

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