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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. 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。
2. 混合槽內有一濃度為12wt %的鹽酸溶液50g,若欲提高其濃度至25wt %,約需加入濃度為12m的鹽酸溶液多少g?(HCl:36.5)
(A)24
(B)60
(C)118
(D)200。
3. 在A-B二成分系中,若A對B的相對揮發度大於1,則A為輕成分,B為重分成,圖為乙醇-水共沸混合物的氣液平衡關係示意圖,下列敘述何者正確?
(A)當
時,水是輕成分;當
時,乙醇是輕成分
(B)無論組成為何,乙醇都是輕成分
(C)當
時,乙醇是輕成分;當
時,水是輕成分
(D)無論組成為何,水都是輕成分。
4. 鐵金屬密度為7.8g.cm
-
3
,現有一小塊鐵金屬立方體質量0.975g,若利用化工粉碎裝置將其變成鐵金屬粉末,鐵金屬粉末每一顆微粒皆為立方體,其邊長為0.1μm,若總體積不變情況下,試問此減積過程使鐵金屬的表面積變為原來的多少倍?
(A)50000
(B)5000
(C)2000
(D)200。
5. 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。
6. 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
?
(A)恆速乾燥期的乾燥速率較減速乾燥期快
(B)恆速乾燥期物料表面溫度等於空氣的濕球溫度
(C)恆速乾燥期的乾燥速率與自由水含量無關
(D)減速乾燥第一段與第二段交界處,其物料水分含量稱為臨界含水量。
7. 某生在進行吸收實驗時,在填充塔中發現如圖之填料,其屬於下列何種填料?
(A)拉西環
(B)波爾環
(C)貝爾鞍
(D)印達洛鞍。
8. 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?
(A)1.13
(B)1.80
(C)2.00
(D)3.00。
9. 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
(A)【1】【2】【4】
(B)【1】【3】【5】
(C)【2】【3】【5】
(D)【3】【4】【5】。
10. 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?
(A)0.50
(B)0.55
(C)0.60
(D)0.65。
11. 某學生在進行雷諾實驗時,在恆溫下分別將A和B兩種不同液體,以相同速度流入同材質、相同管徑的圓管中,該生發現,A液體呈現層流(laminar flow),而B液體則為紊流(turbulent flow)。根據此實驗結果,該生可以做下列何種判斷?
(A)對密度而言,A<B
(B)對動黏度而言,A>B
(C)對黏度而言,A>B
(D)對雷諾數而言,A>B。
12. 在相對溼度70%時,各物料的平衡含水量高低順序,下列何者正確?
(A)高嶺土>報紙>羊毛線
(B)報紙>高嶺土>羊毛線
(C)羊毛線>高嶺土>報紙
(D)羊毛線>報紙>高嶺土。
13. 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?
(A)50
(B)100
(C)200
(D)250。
14. 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/cm
3
;水的密度=1.0g/cm
3
)
(A)6.174
(B)6.664
(C)7.174
(D)7.664。
15. 填充吸收塔的操作,氣液逆流之單位長度壓力降(-ΔP/L)與氣體表面質量速度(G
y
)之關係,如圖所示,圖中G
X1
、G
X2
代表不同的液體質量速度。試問下列何者正確?
(A)G
X1
大於G
X2
;且點2為負載點,點1為氾溢點
(B)G
X1
小於G
X2
;且點2為負載點,點1為氾溢點
(C)G
X1
大於G
X2
;且點1為負載點,點2為氾溢點
(D)G
X1
小於G
X2
;且點1為負載點,點2為氾溢點。
16. 下列有關蒸餾操作的敘述,何者
錯誤
?
(A)回流比提高可以降低所需的理論板數
(B)進料板以下的部分稱為增濃段,使高沸點成份的濃度往下逐板提高
(C)萃取蒸餾可以提高原溶液的相對揮發度,消除共沸現象
(D)熱敏感的物質適合以真空蒸餾方式進行。
17. 下列有關閥之敘述,何者正確?
(A)止回閥(Check valve)用於控制流體流動之開關
(B)在全開狀態下,閥之摩擦損失大小關係:針閥(Needle valve)>閘閥(Gate valve)>角閥(Angle valve)
(C)相較蝶型閥(Butterfly valve),角閥(Angle valve)更適合用於帶顆粒漿狀流體之流動調節
(D)在調節流體流量方面,球形閥(Globe valve)較球塞閥(Ball valve)適合。
18. 以安德生移液管(Andreasen pipette)進行粒子粒徑分析,是屬於何種粒徑分析法?
(A)沉降分析法
(B)篩分析法
(C)吸收法
(D)吸附法。
19. 有一密閉容器連接-壓力計,容器中有水(密度為1000kg·m
-
3
),壓力計中有水銀(密度為13600kg·m
-
3
),如圖所示,則容器內外空氣壓差(P
1
-P
atm
)為多少Pa?(重力加速度=9.8m·s
-
2
)
(A)6
(B)58.8
(C)1234.8
(D)1274。
20. 若有圖所示水平方向由點1往點2流動的水輸送系統,所使用的圓管管徑皆一致,管a、b及c的高度也一樣,點1及點2位置的流速分別為v
1
及v
2
,試問下列敘述何者正確?
(A)若管線無摩擦損失,流體在a、b、c管中的流速皆為v
1
/3
(B)若管線有摩擦損失,則流體在a、b、c管中的流速皆會小於v
2
/3
(C)若管線有摩擦損失,則流體在點1的壓力會因摩擦損失而小於點2的壓力
(D)當流體沒有流動時,流體在點2的壓力為b管中任何一點壓力的3倍。
21. 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。
22. 下列有關吸附的敘述,何者正確?
(A)物理吸附為單層或多層分子吸附,具不可逆性
(B)物理吸附為單層或多層分子吸附,具可逆性
(C)化學吸附為多層分子吸附,具可逆性
(D)化學吸附為單層分子吸附,具可逆性。
23. 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)。
24. 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。
25. 對於流體輸送裝置的敘述,下列何者正確?
(A)離心泵適合輸送易汽化之液體
(B)往復泵輸送流體不會有脈動現象
(C)旋轉泵適合輸送高黏度之液體
(D)所產生氣壓大小,壓縮機>風扇>鼓風機。
26. 小明在2.5升的水中溶入某有機酸50克,再以乙醚進行萃取。若已知該有機酸在水及乙醚中之分配係數為0.01,請問小明以200毫升的乙醚萃取該有機酸水溶液1次,當達平衡後該有機酸水溶液中剩下有機酸多少克?
(A)0.56
(B)2.80
(C)5.60
(D)11.20。
27. 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。
28. 一底面積為A的長方體水槽裝有重量為W(kg
f
)的水,有一重量為M(kg
f
)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(kg
f
),則槽底受到平均壓力為多少?(不計槽體上方的大氣壓力)
(A)W/A
(B)(W+M)/A
(C)(W+M-F)/A
(D)(W+M+F)/A。
29. 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。
30. 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。
31. 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。
32. 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。
33. 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)。
34. 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。
35. 下列有關管式反應器之特性,何者正確?
【1】不適合反應速率大的氣相反應
【2】轉化率高
【3】設備費及維護費低
【4】適合連續式操作
【5】溫度控制容易,不易生成副產物
(A)【1】【2】【4】
(B)【1】【3】【5】
(C)【2】【3】【4】
(D)【2】【4】【5】。
36. 下列有關混合程序的敘述,何者
錯誤
?
(A)乳化(emulsification)是指進行兩種互溶液體之間的混合
(B)化學工廠進行混合操作,可促進物料之均勻分布,有利於物理或化學操作
(C)影響混合效果的因素包含物料之黏度、比重、表面張力等
(D)固體與固體粉粒之混合,稱為摻合(blending)。
37. 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)
38. 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?
(A)浮頭
(B)管側隔版
(C)卻水器
(D)排氣閥。
39. 下列有關結晶的敘述,何者正確?
【1】在溶解度曲線以下的穩定區,晶體會穩定成長
【2】影響晶癖的因素可能為溶劑、溫度、攪拌
【3】四方晶系的單位晶胞,三個邊長相等
【4】蒸發法為結晶方法之一,適合溶解度隨溫度變化小的物質
【5】食鹽屬於共價晶體
(A)【1】【2】
(B)【2】【4】
(C)【3】【5】
(D)【4】【5】。
40. 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。
41. 下列何者
不屬於
吸附過程?
(A)騎車時帶活性碳口罩以免吸入廢氣
(B)香煙濾嘴可去除部份尼古丁與焦油
(C)吃完烤肉後身上穿的毛衣殘留烤肉味
(D)以水去除空氣中的二氧化硫。
42. 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。
43. 下列有關幫浦(pump)的敘述,何者
錯誤
?
(A)幫浦可以將電能轉變成機械能,幫助流體流動
(B)離心幫浦(centrifugal pump)不適合輸送含氣體之液體
(C)往復式幫浦(reciprocating pump)適合輸送含懸浮固體顆粒之液體
(D)旋轉幫浦(rotary pump)適合高黏度液體的輸送。
44. 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)?
(A)減少流速
(B)減小管徑
(C)增加流體黏度
(D)增加流體密度。
45. 在常溫下,下列常見物質的比熱,由大至小排列的順序,何者正確?
【1】鋁 【2】銅 【3】水 【4】水銀
(A)【1】【2】【3】【4】
(B)【2】【4】【1】【3】
(C)【3】【1】【2】【4】
(D)【4】【2】【1】【3】。
46. 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?
(A)0~10%
(B)15~25%
(C)30~50%
(D)60~80%。
47. 利用雙套管熱交換器將95˚C的熱煤油,以18˚C的冷水進行冷卻。若採逆向流動操作(counter current),且冷水出口溫度為30˚C,熱煤油出口溫度為45˚C,試問該裝置之對數平均溫差是多少˚C?(log [95/45]=0.3245;log [65/27]=0.3815;log [30/18]=0.2218)
(A)66.9
(B)43.2
(C)33.3
(D)23.5。
48. 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。
49. 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。
50. 一正方形蓄水池,內側每邊10m,池底有一圓管出水口,出水口內徑為20cm,已知水的液面高4.9m,若不考慮磨擦因素,請問每分鐘的流率約為多少m
3
?(π≒3.1416)
(A)0.31m
3
(B)36.94m
3
(C)18.47m
3
(D)73.88m
3
。