1. 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0.5kgf cm2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) 


2. 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) 


3. 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) 


4. 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? 


5. 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? 


6. 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: 


7. 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? 


8. 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? 


9. 下列捏和(kneading)裝置,何者不適合用於高黏度物料的捏合? 


10. 在28˚C時某有機酸在苯與水中的分配係數為5.0,今有100mL水溶液含有此有機酸5g,若以40mL的純苯分二階段加入(每次20mL)萃取裝置中,假設每階段萃取前後水相與苯相的體積不變,則總共有多少公克的有機酸被萃取到苯中? 


11. 下列有關混合程序的敘述,何者錯誤? 


12. 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) 


13. 對於流量計的敘述,下列何者正確? 


14. 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? 


15. 在日常生活中,使用活性碳來去除空氣的臭味最符合下列哪一種操作? 


16. 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? 


17. 下列有關管、管件及閥的敘述,何者正確? 


18. 下列有關蒸餾操作的敘述,何者正確? 


19. 下列裝置何者不具有熱量傳送的功能? 


20. 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? 


21. 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? 


22. 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? 


23. 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? 


24. 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? 


25. 下列針對共沸混合物的描述,何者正確? 


26. 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? 


27. 關於乾燥操作的敘述,下列何者正確?
【1】噴霧乾燥器適用的對象,包括溶液、乳液、漿液及膏狀液等
【2】冷凍乾燥的優點是能夠保存物料的成分、風味及色澤
【3】真空乾燥原理為降低物料在乾燥器中之壓力,可降低水分的汽化速率
【4】微波乾燥對厚度大、導熱差材料的乾燥很有效
【5】紅外線乾燥因無熱風接觸物料,故乾燥速率小 


28. 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 


29. 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? 


30. 在實驗室中,組裝一個具有活塞的密閉圓柱系統,其高度為h (m),底面積為A (m2),若在此系統內注滿重量為W (kgf)的液體。此時,由外部施加一外力F (kgf),則此系統底部所承受的壓力值應為何者?(假設活塞無重量且緊貼液體表面;計算時可忽略大氣壓力之因素) 


31. 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? 


32. 開採礦石常借助於浮選裝置,純礦存在於浮選池的何處? 


33. 下列有關固體性質的敘述,何者正確?
【1】礦石的硬度大小順序,石英>方解石>滑石
【2】一特定材料之固體粉末其粒徑愈大,比表面積愈小
【3】符合史托克斯定律的條件下,若粒徑變為兩倍,粒子之終端速度變為原來之四倍
【4】泰勒標準篩其網目數愈大,篩網孔徑也愈大
【5】一容器中含有乾燥之粒狀物料,則其整體密度大於顆粒密度 


34. 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? 


35. 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? 


36. 關於乾燥裝置的操作,物料在固定溫度及濕度的熱風中乾燥,當物料的水分含量不再減少,達到穩定值時的含水率稱為: 


37. 一底面積為A的長方體水槽裝有重量為W(kgf)的水,有一重量為M(kgf)的物體放入此水槽中,且無水溢出槽外,若此物體在水中所受浮力為F(kgf),則槽底受到平均壓力為多少?(不計槽體上方的大氣壓力) 


38. 一大氣壓「氧氣」下,海水的氧溶解度對溫度關係如圖所示,現有海水溶液與一大氣壓「空氣」進行逆向接觸操作,已知進口海水的氧溶解度為每1000g海水含7.1mg氧,若操作溫度分別為10˚C及50˚C,則下列敘述何者正確?(假設空氣的氧莫耳分率0.21,且符合亨利定律)
 


39. 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? 


40. 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? 


41. 下列何種分離機械最適用於固-液分離? 


42. 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? 


43. 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? 


44. 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? 


45. 一斜管壓力計(inclined tube manometer),內裝有密度為1.6g/cm3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/cm3)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/s2) 


46. 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 


47. 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) 


48. 下列有關幫浦(pump)的敘述,何者錯誤? 


49. 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? 


50. 如圖,關於利用斜管液柱壓力計量測流體的壓力差,下列敘述何者正確?