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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. 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?
(A)0.09
(B)0.16
(C)0.2
(D)0.25。
2. 某二成分的混合液,於一大氣壓下的沸點-濃度關係圖,如圖所示。試問與液相濃度x
A
=0.3平衡的氣相濃度y
A
為多少?
(A)0.17
(B)0.3
(C)0.55
(D)0.7。
3. 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)
(A)20
(B)22
(C)24
(D)26。
4. 有一高溫爐以20cm厚的耐火磚(其熱傳導度為k
1
=0.89 kcal/hr-m-˚C)及若干厚度的絕熱磚(其熱傳導度為k
2
=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-m
2
,則絕熱磚的厚度至少應為多少cm?
(A)4.35
(B)5.35
(C)6.35
(D)7.35。
5. 下列關於萃取的敘述,何者正確?
(A)當混合物有熱分解之可能性時,適合使用萃取分離操作
(B)萃取使用的溶劑應具備高分配係數與低選擇性
(C)萃取使用的溶劑應具備高揮發性與高黏度性
(D)萃取次數愈多,萃取效率愈好,與萃取劑使用總量無關。
6. 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
?
(A)22
(B)21
(C)20
(D)19。
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
?
(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。
8. 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。
9. 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?
(A)介穩定區(meta-stable region)
(B)穩定區(stable region)
(C)未飽和區(unsaturated region)
(D)不穩定區(unstable region)。
10. 某液體以1m·s
-
1
的平均速度流經內徑為0.1m的水平圓管中,每公尺管長的壓力降為80Pa,若摩擦係數(Fanning friction factor)為0.005,則液體的密度為多少kg·m
-
3
?
(A)700
(B)800
(C)1000
(D)1200。
11. 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?
(A)真空乾燥器
(B)冷凍乾燥器
(C)高週波乾燥器
(D)流體床乾燥器。
12. 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。
13. 「溶液的沸點隨濃度的上升而上升,且與溶劑沸點成正比關係」,上述法則所指為下列何者?
(A)杜林法則
(B)亨利定律
(C)拉午耳定律
(D)傅利葉定律。
14. 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?
(A)30
(B)40
(C)50
(D)60。
15. 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?
(A)驟沸蒸餾塔
(B)層板蒸餾塔
(C)簡單蒸餾裝置
(D)填充蒸餾塔。
16. 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。
17. 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)
(A)10˚C及50˚C都是吸收操作
(B)10˚C及50˚C都是氣提操作
(C)10˚C是吸收操作,50˚C是氣提操作
(D)10˚C是氣提操作,50˚C是吸收操作。
18. 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?
(A)第一效>第二效>第三效
(B)第三效>第二效>第一效
(C)第一效=第二效=第三效
(D)第二效>第一效>第三效。
19. 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。
20. 下列有關蒸餾操作的敘述,何者正確?
(A)相對揮發度越小的混合物越易分離
(B)對於精餾塔,理論板數通常大於實際板數
(C)一般工業上,最適回流比約為最小回流比的3~5倍
(D)精餾塔中回流比提高,所需理論板數減少。
21. 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
(A)【1】【2】【4】
(B)【1】【3】【4】
(C)【2】【3】【5】
(D)【3】【4】【5】。
22. 下列關於過濾(filtration)操作的敘述,何者
錯誤
?
(A)恆壓過濾操作,初期濾液會有混濁的現象,過濾速度不斷降低
(B)恆速過濾時,濾餅隨時間增厚,過濾阻力增加,過濾壓力須不斷升高
(C)澄清(粒狀層)過濾(clarifying filtration)常用於懸浮顆粒含量較高的過濾操作
(D)兩段式過濾操作,初期先採恆速過濾,再採恆壓過濾,效果較佳。
23. 一厚度0.5m的爐壁,其熱傳導係數(k)為0.2W.m
-
1
.K
-
1
,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.m
-
2
.K
-
1
,當達穩定熱傳,爐外壁表面溫度為多少K?
(A)300
(B)400
(C)500
(D)600。
24. 一燃燒爐之爐壁由30cm厚的耐火材料(熱傳導係數為0.075 kcal/(hr.m.˚C))及10cm絕熱材料(熱傳導係數為0.005 kcal/(hr.m.˚C))建造而成,若燃燒爐內壁溫度為1000˚C,外壁溫度為40˚C,則耐火材料與絕熱材料交界面的溫度為多少˚C?
(A)200
(B)420
(C)630
(D)840。
25. 下列何種熱交換器,較適合用於食品加工廠中快速冷卻或加熱的製程?
(A)板式
(B)鰭管式
(C)雙套管式
(D)殼管式。
26. 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?
(A)68%
(B)70%
(C)73%
(D)76%。
27. 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?
(A)9.8 kg.m/(kg
f
.s
2
)
(B)9.8 kg
f
.s
2
/(kg.m)
(C)1 kg.m/(N.s
2
)
(D)32.2 ℓb.ft/(ℓb.s
2
)。
28. 利用玻璃球作為填料,填充一固定床,床體的整體密度(bulk density)約1.06g.cm
-
3
,已知玻璃顆粒密度(particle density)是2.20g.cm
-
3
,試問床體的空隙度(porosity)為何?
(A)0.620
(B)0.518
(C)0.482
(D)0.212。
29. 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?
(A)0.4
(B)1
(C)2.5
(D)4。
30. 有一雙套管熱交換器,管進口流體為水蒸汽,管出口為凝結水,套管流體為冷液體,試問下列何者為此熱交換器管內外流體的溫度分佈曲線示意圖?
(A)
(B)
(C)
(D)
31. 粉刷牆壁的師傅將紅、黃、藍三種顏色的水性漆混合調成新的顏色漆,屬於下列何種操作?
(A)攪拌(攪合)
(B)捏揉(捏合)
(C)摻合
(D)熔合。
32. 下列有關標準鋼管之敘述,何者正確?
(A)公稱管徑等於管外徑的尺寸
(B)公稱管徑等於管內徑的尺寸
(C)相同公稱管徑,管號愈大,外徑愈大
(D)相同公稱管徑,管號愈大,內徑愈小。
33. 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?
(A)順向
(B)逆向
(C)順向與逆向效果相同
(D)不能比較。
34. 工廠需要連接兩條六英吋不鏽鋼管(此管徑不鏽鋼管可視作大管徑類別),應選用下列何種管件?
(A)管接頭(coupling)
(B)管套結(union)
(C)螺紋接頭(nipple)
(D)凸緣(或稱法蘭flange)。
35. 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)
(A)326
(B)730
(C)1270
(D)13955。
36. 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)
(A)a至e皆相同
(B)b>c
(C)d>b
(D)e<a。
37. 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
(A)甲、丙、庚
(B)乙、戊、辛
(C)丙、戊、己
(D)乙、庚、辛。
38. 下列過濾分離操作,何者最適用於海水的淡化技術?
(A)微過濾(microfiltration)
(B)超過濾(ultrafiltration)
(C)逆滲透(reverse osmosis)
(D)板框過濾(plate frame filtration)。
39. 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】。
40. 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?
(A)左邊平板熱流率為右邊平板熱流率之10倍
(B)左邊平板熱流率為右邊平板熱流率之20倍
(C)大氣溫度為20˚C
(D)大氣溫度為30˚C。
41. 在常溫下,下列物質的熱傳導係數從大至小排列的順序,何者正確?
【1】銀 【2】水 【3】不鏽鋼 【4】空氣 【5】玻璃
(A)【1】【2】【3】【4】【5】
(B)【3】【1】【5】【2】【4】
(C)【1】【3】【5】【2】【4】
(D)【4】【2】【5】【3】【1】。
42. 連續式精餾裝置層板塔的通孔設計,通常型式有三種:泡罩板、篩板、閥板,下列有關此三種板的敘述,何者正確?
(A)泡罩板構造複雜,板效率高
(B)閥板適用流量的範圍窄
(C)篩板造成的壓降大
(D)造價高低:閥板>泡罩板>篩板。
43. 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
(A)【1】【2】【3】
(B)【1】【3】【5】
(C)【2】【3】【4】
(D)【3】【4】【5】。
44. 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·s
-
1
,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·s
-
1
?
(A)0.55
(B)0.57
(C)0.59
(D)0.61。
45. 下列關於固體性質的敘述,何者正確?
【1】莫氏硬標值愈大表示物料硬度愈大
【2】密度3.0g/cm
3
,直徑2.0cm的圓球體,其比表面積為1.0cm
2
/g
【3】陶瓷固體的密度為5.0g/cm
3
,將其填充於一填充塔後的整體密度為3.0g/cm
3
,填充塔內陶瓷顆粒間的空隙度為0.4
【4】石英的硬度高於金剛石
【5】固體顆粒堆積後,顆粒間的空隙度會影響填充床整體密度。若空隙度愈大,其整體密度愈大
(A)【1】【2】【3】
(B)【2】【3】【4】
(C)【3】【4】【5】
(D)【1】【3】【5】。
46. 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。
47. 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?
(A)濕空氣與濃硫酸液體吸收劑接觸
(B)濕空氣與多孔性矽膠吸附劑接觸
(C)濕空氣與加熱管的金屬表面接觸
(D)濕空氣與冷凍管的金屬表面接觸。
48. 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:
(A)廷得耳效應(Tyndall effect)
(B)氣結(氣縛)現象(air binding)
(C)水錘現象(water hammer)
(D)浸蝕(孔蝕)現象(erosion)。
49. 殼管式熱交換器於下列何種狀況下,須以一修正因子修正其對數平均溫差?
(A)無需修正
(B)冷熱流體的流動方向為逆向
(C)冷熱流體的流動方向為同向
(D)冷熱流體的流動方向同向與逆向並存。
50. 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。