1. 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? 


2. 有一密閉容器連接-壓力計,容器中有水(密度為1000kg·m3),壓力計中有水銀(密度為13600kg·m3),如圖所示,則容器內外空氣壓差(P1-Patm)為多少Pa?(重力加速度=9.8m·s2
 


3. 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? 


4. 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? 


5. 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? 


6. 利用雙套管熱交換器以水蒸汽加熱冷油。若水蒸汽之入口和出口溫度均為Ts,而冷油入口和出口溫度分別為T1及T2,則傳熱速率可由q=U‧A‧ΔTlm計算,其中ΔTlm為何? 


7. 下列關於萃取的敘述,何者正確? 


8. 以氯仿萃取水溶液中之碘,假設碘對氯仿與水之分配係數為5,若原來100L水溶液中含碘8公克,欲以氯仿以兩次等體積方式萃取出6公克碘,則總共需要氯仿多少L? 


9. 若已知20˚C下紅磚的輻射吸收率為0.93,試問相同溫度下,其輻射反射率與穿透率的總和為多少? 


10. 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) 


11. 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? 


12. 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? 


13. 開採礦石常借助於浮選裝置,純礦存在於浮選池的何處? 


14. 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? 


15. 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? 


16. 「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? 


17. 化妝品的製程中常添加一些營養質,試問下列哪個製程需要乳化技術? 


18. 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? 


19. 化學氣相沉積法是半導體製程的重要技術之一,其所使用的無縫不鏽鋼管規格依照ANSI的規範製造,並以公稱管徑與管號來表示鋼管的規格。下列關於公稱管徑與管號的敘述,何者? 


20. 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? 


21. 有關不可壓縮流體在圓管內之流動,下列敘述何者錯誤? 


22. 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 s1。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 kg1,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 s2) 


23. 下列有關反應器的敘述,何者正確? 


24. 鐵金屬密度為7.8g.cm3,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? 


25. 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/cm3,直徑2.0cm的圓球體,其比表面積為1.0cm2/g
【3】陶瓷固體的密度為5.0g/cm3,將其填充於一填充塔後的整體密度為3.0g/cm3,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 


26. 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 


27. 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? 


28. 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? 


29. 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v1及v2,試問下列敘述何者正確?
 


30. 有關瀝取操作的敘述,下列何者錯誤? 


31. 一連續式蒸餾塔每小時進料100莫耳之苯-甲苯混合溶液(苯為40莫耳,甲苯為60莫耳),假設塔內各板皆為理想板,塔頂出料之飽和蒸氣溫度為83.5˚C,壓力為101.3 kPa(溫度-莫耳分率組成圖如圖所示),塔底產物含甲苯90 mol %,則下列何者正確?
 


32. 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? 


33. 對於混合裝置的敘述,下列何者錯誤? 


34. 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 


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) 


36. 下列有關雙套管熱交換器的敘述,何者錯誤? 


37. 下列裝置何者不具有熱量傳送的功能? 


38. 關於濾餅過濾與澄清過濾的比較,何者? 


39. 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? 


40. 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? 


41. 下列有關反應裝置的敘述,何者錯誤? 


42. 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? 


43. 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) 


44. 已知373K下,苯對甲苯的相對揮發度為2.4。有一苯-甲苯混合液中,苯的莫耳分率為0.50,若氣液達平衡時,試問氣相中苯的莫耳分率為多少? 


45. 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=) 


46. 下列有關結晶操作之敘述,何者錯誤? 


47. 對於流體輸送裝置的敘述,下列何者正確? 


48. 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?
 


49. 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)
 


50. 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?