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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. 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
不
正
確
?
(A)管號與鋼管的壁厚有關
(B)公稱管徑相同的鋼管,管號愈大者,可耐壓力愈大
(C)公稱管徑相同的鋼管,管號愈大者,其外徑愈大
(D)公稱管徑相同的鋼管,管號愈大者,其管壁愈厚。
2. 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。
3. 潛水員在青藏高原潛入深度20公尺的湖水中,所受的絕對壓力約為多少mmHg?(青藏高原大氣壓力為600mmHg;湖水及汞的比重分別為1和13.6)
(A)600
(B)1470
(C)2070
(D)2230。
4. 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。
5. 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=
)
(A)29.5
(B)30
(C)30.5
(D)60。
6. 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?
(A)斜管壓力計的斜管角度θ愈大,讀取壓力值的靈敏度愈高
(B)斜管壓力計的斜管管徑d愈小,讀取壓力值的靈敏度愈高
(C)若將斜管內的液體密度ρ
m
改成密度為2ρ
m
的液體時,獲得的壓力差ΔP之數值P
1
會增加至2P
1
(D)斜管壓力計可適用於液態流體及氣態流體。
7. 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%。
8. 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。
9. 對雙成份A、B所組成的溶液含有0.3莫耳分率的A,若與其達成氣液平衡的氣相組成含有0.4莫耳分率的B,則A對B的相對揮發度為何?
(A)1.5
(B)2.5
(C)3.5
(D)4.5。
10. 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
(A)【1】【3】【5】
(B)【2】【3】【4】
(C)【1】【4】【5】
(D)【2】【3】【5】。
11. 連續式精餾裝置中,下列哪一個裝置負責提供液-氣兩相的逆流接觸?
(A)再沸器(reboiler)
(B)冷卻器(condenser)
(C)精餾塔(rectification column)
(D)回流器(reflux distributor)。
12. 假設有一液體,其黏度值為20cP,密度為1.2g/cm
3
。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?
(A)0.175
(B)0.335
(C)0.545
(D)1.125。
13. 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。
14. 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。
15. 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?
(A)609 mol/hr
(B)5.0 mol/min
(C)591 mol/hr
(D)1.0 mol/min。
16. 填充塔常用來進行吸收操作,優良填料應具備哪些性質?
【1】單位體積的表面積要大
【2】填料層內,空隙體積小
【3】耐腐蝕,耐高溫
【4】表面粗糙,易被潤濕
【5】比重大,機械強度好
【6】表面緊密
(A)【1】【3】【4】
(B)【2】【4】【5】
(C)【3】【5】【6】
(D)【1】【2】【6】。
17. 某不可壓縮流體流經內徑0.25吋管之單位管長壓力降為ΔP
1
,流經內徑0.50吋管之單位管長壓力降為ΔP
2
,假設二者體積流率相同且皆以層流方式流動,則ΔP
2
/ΔP
1
為何?
(A)1/16
(B)1/4
(C)1
(D)16。
18. 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?
(A)0.5
(B)5
(C)25
(D)125。
19. 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。
20. 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。
21. 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?
(A)強制循環蒸發器
(B)長管蒸發器
(C)短管蒸發器
(D)攪拌膜蒸發器。
22. 下列裝置何者
不具有
熱量傳送的功能?
(A)蒸發器
(B)袪水器
(C)冷凝器
(D)重沸器。
23. 密度為1.0g/cm
3
的水自開放式儲水槽中,經由內直徑為0.01m之10m長圓管排至大氣中,出水口距離液面高度差為1.5m,如圖所示,假設排水時儲水槽液面降低量可忽略,每公尺輸水管的摩擦損失(h
f
)為0.4 m
2
/s
2
.m,每一個彎管的摩擦損失(
)為0.9 m
2
/s
2
,則圓管排出口之平均流速應為多少m/s?
(A)3.0
(B)4.0
(C)5.5
(D)6.0。
24. 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。
25. 下列何種操作屬於化學吸收?
【1】高壓下NH
3
氣體被水吸收,製成氨水
【2】氯化氫氣體被水吸收成鹽酸
【3】CO
2
氣體被單乙醇胺吸收
【4】H
2
S氣體被單乙醇胺吸收
【5】以多孔性矽膠與潮濕空氣接觸,使空氣中水蒸汽去除
【6】純水吸收CO
2
(A)【1】【2】
(B)【3】【4】
(C)【5】【6】
(D)【1】【6】。
26. 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?
(A)捏合
(B)摻合
(C)攪合
(D)攪拌。
27. 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】。
28. 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.cm
-
3
,水銀密度為13.6g.cm
-
3
,忽略加壓空氣密度,重力加速度為10m.s
-
2
,1atm=1.01×10
5
Pa)
(A)1.08×10
5
(B)1.17×10
5
(C)1.26×10
5
(D)1.33×10
5
。
29. 下列有關減積概念與減積裝置的敘述,何者正確?
(A)減積操作過程時,物料的含水率最好介於4%~50%之間
(B)噴射磨機屬於超細研磨機,適合超過200網目之進料操作
(C)濕研磨比乾研磨裝置節省約1/4的功率
(D)磨球在球磨機筒內空間所佔最適當百分率為60%~70%。
30. 下列何種因素,
不會
影響帶式運送機的輸送能力?
(A)皮帶轉速
(B)凹槽角度
(C)物料流動性
(D)皮帶厚度。
31. 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。
32. 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)。
33. 如圖,逆流進料(backward feeding)三效蒸發器操作過程中,各效之壓力(P)、溫度(T)及濃度(C)之大小順序為何?
(A)P
1
>P
2
>P
3
;T
1
>T
2
>T
3
;C
1
>C
2
>C
3
(B)P
1
<P
2
<P
3
;T
1
<T
2
<T
3
;C
1
<C
2
<C
3
(C)P
1
>P
2
>P
3
;T
1
<T
2
<T
3
;C
1
<C
2
<C
3
(D)P
1
<P
2
<P
3
;T
1
>T
2
>T
3
;C
1
>C
2
>C
3
。
34. 氣象報告某地現在氣溫30˚C,大氣總壓為750mmHg,空氣的相對濕度為60%。已知純水的飽和蒸汽壓為32mmHg,則大氣的百分濕度為多少%?
(A)71.1
(B)60
(C)58.9
(D)19.2。
35. 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
(A)【3】【5】
(B)【2】【5】
(C)【3】【4】
(D)【1】【2】。
36. 兩相溶劑萃取法分離與純化混合溶液中各溶質成分,所依據的原理為何?
(A)各溶質成分的分配係數不同
(B)兩相溶劑的極性相差小
(C)各溶質成分的表面張力相差小
(D)兩相溶劑的沸點相差大。
37. 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。
38. 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)。
39. 下列有關空氣濕度的敘述,何者
錯誤
?
(A)相對濕度小於百分濕度
(B)濕球溫度等於絕熱冷卻溫度
(C)在飽和濕度的環境下,乾球溫度等於濕球溫度
(D)乾球溫度和濕球溫度相差越大,濕度越低。
40. 精餾塔操作所選擇的回流比由小變大時,對設備費及操作費用的影響為何?
(A)設備費先增後減、操作費用增加
(B)設備費先減後增、操作費用增加
(C)設備費先增後減、操作費用減少
(D)設備費先減後增、操作費用減少。
41. 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。
42. 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?
(A)閘閥
(B)安全閥
(C)隔膜閥
(D)單向閥。
43. 一流體的密度為1500kg/m
3
,黏度為40cP(厘泊),若欲以層流的方式在內徑40cm的圓管內流動,請問流體的最高流速約為多少cm/s?
(A)14
(B)21
(C)28
(D)35。
44. 有三層平板材料,如圖所示,各表面(或界面)溫度分別為T
1
=100˚C、T
2
=80˚C、T
3
=70˚C、T
4
=30˚C,若傳熱已達恆穩狀態,則各層平板材料導熱係數之比值(k
A
:k
B
:k
C
)為何?
(A)1:2:4
(B)2:1:7
(C)4:7:1
(D)1:4:2。
45. 管件(pipe fittings)的功能通常包括:連接管子、改變管徑或流向…等,下列各組管件中,二者皆具有相同功能者為:
【1】管帽(cap)和管栓(plug)
【2】T形管(T-tube)和Y形管(Y-tube)
【3】肘管(elbow)和法蘭(又稱凸緣,flange)
(A)【1】【2】【3】
(B)僅【1】【2】
(C)僅【2】【3】
(D)僅【1】【3】。
46. 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/s
2
)
(A)3.08
(B)12.74
(C)19.6
(D)30.15。
47. 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。
48. 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。
49. 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?
(A)ML
2
N
-
1
θ
-
2
T
-
1
(B)ML
4
N
-
1
θ
-
2
T
-
1
(C)ML
2
N
-
1
θ
-
1
T
-
1
(D)ML
4
N
-
1
θ
-
1
T
-
1
。
50. 在水中沉降固體顆粒A和B,以沉降分析法進行分析,發現顆粒A的終端速度大於顆粒B的終端速度,則下列敘述何者正確?
(A)A的粒徑一定大於B的粒徑
(B)A的顆粒密度一定大於B的顆粒密度
(C)A的顆粒體積一定大於B的顆粒體積
(D)A和B的顆粒密度一定大於水的密度。