1. 有關流體流量測量裝置的敘述,下列何者正確? 


2. 下列有關熱輻射的敘述,何者錯誤? 


3. 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)? 


4. 有一頂部密閉之壓力筒內裝有水,水面距離筒底27cm,液面上為加壓氣體,在距筒底部的上方3cm處裝有一根水平毛細管,毛細管出口閥關閉,壓力筒另裝有一開端式U型差壓計,內填充水銀,整體裝置如圖所示。當差壓計中水銀液面高差為10cm,外界氣壓為1atm,試問此時毛細管入口絕對壓力為多少Pa?(假設水的密度為1g.cm3,水銀密度為13.6g.cm3,忽略加壓空氣密度,重力加速度為10m.s2,1atm=1.01×105 Pa)
 


5. 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? 


6. 將具有相同質量和相同溫度(100g,80˚C)的鋁塊和銅塊,分別放入兩個各裝有100g、20˚C水的瓶子中。已知鋁塊的比熱大於銅塊的比熱,假設沒有熱量損失,當達到熱平衡後,鋁塊和銅塊的溫度關係,下列敘述何者正確? 


7. 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? 


8. 用於可塑性物料如橡膠與塑膠的混合時,需採用下列何種裝置? 


9. 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.s1?(假設水的密度為1g.cm3,黏度為1cP) 


10. 消費性電子產品運作時經常有過熱的問題,因此這些產品內部設計時,常以含有石墨、金屬、鑽石粉末等填充物的導熱膏或導熱膠,協助將多餘熱量排出電子產品外,這些填充物主要以何種方式輸送熱量? 


11. 對於流體輸送裝置的敘述,下列何者正確? 


12. 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)
 


13. 有關乾濕球溫度計的使用,下列敘述何者正確? 


14. 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) 


15. 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? 


16. 若以M、L、N、θ和T分別表示質量、長度、物質量(莫耳)、時間和溫度,根據因次的齊一性,理想氣體方程式PV=nRT中的氣體常數R的因次為何? 


17. 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? 


18. 下列有關固體輸送裝置的敘述,何者正確?
【1】以動力來源可區分成機械式和氣動式兩大類
【2】惰輪具有動力,帶動皮帶運轉
【3】裝載角會比靜止角大約5~15°
【4】梯板運送機適合坡度大的物料運送
【5】氣動式運送機適合輸送路程有多處轉彎、上下的場合 


19. 有一鮮乳製造工廠採用超高溫瞬間滅菌製程生產鮮乳,製程中欲以一熱交換器將預熱鮮乳由66˚C瞬間加熱至130˚C,則此熱交換器應採下列何種熱交換器最為適合? 


20. 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xA=0.3平衡的氣相濃度yA為多少?
 


21. 下列有關流體流量量測裝置的敘述,何者正確? 


22. 下列關於帶式運送機的敘述,何者正確? 


23. 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? 


24. 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? 


25. 下列何種分離機械最適用於固-液分離? 


26. 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 


27. 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? 


28. 連續式精餾塔中,易揮發性成分濃度與塔內溫度分佈由塔頂至塔底之變化為何? 


29. 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? 


30. 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?
 


31. 「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? 


32. 有關攪拌機之敘述,下列何者正確?
【1】旋轉軸偏心可以改善渦旋現象
【2】渦輪攪拌機一般以高轉速運轉,可將低黏度流體於短時間內混合均勻
【3】槳式攪拌機適用於高轉速旋轉及低黏度流體之操作
【4】槳式攪拌機屬大直徑、徑流式之攪拌機
【5】螺旋槳攪拌機葉片掃出之流體為徑向流動 


33. 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) 


34. 下列有關管、管件及閥的敘述,何者正確? 


35. 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=) 


36. 一物體重為5.0kg,如果將此物體從15˚C加熱到95˚C,需要300kJ的熱量,請問此金屬的比熱為多少kJ/(kg‧K)? 


37. 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 


38. 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(Gy)之關係,如圖所示,圖中GX1、GX2代表不同的液體質量速度。試問下列何者正確?
 


39. 下列單位轉換關係,何者正確? 


40. 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(xA)和氣相莫耳分率(yA)分別約為多少?
 


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


42. 某一化工廠有一開口式圓柱型儲槽,直徑為20.0m,儲槽內部之高度為10.0m,儲槽內裝有密度為1.2g/cm3的溶液,如果此溶液佔儲槽體積之80%,假設大氣壓力為1atm,求此儲槽底部所承受的絕對壓力約為多少atm?(1atm=760mmHg=101325Pa) 


43. 下列有關幫浦(pump)的敘述,何者錯誤? 


44. 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? 


45. 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?(1.50.5=1.225) 


46. 已知一精餾塔於穩態操作時,進料中成分A的流量為600mol/hr,若其塔底產物中成分A的流量為9mol/min,則塔頂產物中成分A的流量為何? 


47. 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k1:k2為何?
 


48. 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? 


49. 對於壓濾機的敘述,下列何者正確?
【1】對黏度高的濾漿,使用高壓過濾可有效過濾
【2】壓濾機操作過程,可採連續操作
【3】恆壓操作初期濾液混濁
【4】恆速操作初期,壓力高,濾液無可避免混濁
【5】濾漿輸送通常使用離心泵
【6】為達較佳過濾效果,過濾初期採恆壓操作,達穩定後採恆速操作 


50. 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?