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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. 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D
1
=1.5D
2
,則此時流經兩管之水流體積流率(
、
)的關係,下列何者正確?(1.5
0.5
=1.225)
(A)
(B)
(C)
(D)
。
2. 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。
3. 下列有關結晶操作之敘述,何者
錯誤
?
(A)相同晶系之晶體,必有相同晶癖
(B)物質之溶解度隨溫度變化大者,適合利用冷卻法進行結晶操作
(C)在冷卻法結晶過程中,快速降溫與加速攪拌,有利較小顆粒晶體之生產
(D)四方晶系與六方晶系之晶軸夾角γ不同。
4. 關於泵的敘述,下列何者正確?
(A)往復泵會有氣結現象(air binding)發生
(B)離心泵輸送流體會有脈動現象
(C)氣升泵屬正排量泵
(D)單泵常用於高黏度流體之輸送。
5. 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。
6. 氣體吸收操作中,有關吸收劑的選擇原則敘述,何者屬
非必要性
?
(A)對氣體溶質的溶解度需大
(B)揮發性宜低
(C)不能對吸收器造成腐蝕現象
(D)與氣體溶質反應速率高。
7. 下列有關管的敘述何者正確?
【1】依製管材料,可分成鐵金屬管、非鐵金屬管、非金屬管等三類
【2】依製管方法,可分成管(pipe)、抽製管(tube)、軟管(hose)等三類
【3】鋼管大小一般以公稱管徑(nominal pipe diameter)表示,公稱管徑相同的鋼管的內徑皆相同
【4】鋼管管號(schedule number)愈大,管壁愈厚
【5】一般使用的80號鋼管稱為標準管
【6】抽製管的管壁厚度以規號(gauge number)規定,規號愈小者管壁愈薄
(A)【1】【3】
(B)【5】【6】
(C)【3】【6】
(D)【2】【4】。
8. 在晶種存在的條件下,進行結晶操作,企圖得到尺寸粗大且分布窄的晶粒產物,而非尺寸分布寬廣的晶粒產物,下列操作何者最合適?
(A)溶液濃度控制在不穩定區(不安定區)
(B)溶液濃度控制在介穩定區(準安定區)
(C)溶液濃度控制在穩定區(安定區)
(D)溶液濃度控制在遠低於溶解度。
9. 在結晶過程中,欲使溶液中原有的晶核成長,但又不產生新的晶核,則需將濃度控制在下列何種區間?
(A)穩定區(stable region)
(B)介穩定區(meta-stable region)
(C)不穩定區(unstable region)
(D)無法經由濃度控制。
10. 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
。
11. 在雙套管熱交換器中,以海水將流率為0.5 kg·s
-
1
之熱水降溫,熱水溫度從95˚C降至30˚C,海水溫度從11˚C升溫至25˚C,兩者以逆流方式進行熱交換,熱水比熱為4.2 kJ·kg
-
1
·K
-
1
,海水比熱為3.9 kJ·kg
-
1
·K
-
1
,則海水之流率為多少kg·s
-
1
?
(A)1.0
(B)1.5
(C)2.0
(D)2.5。
12. 下列裝置何者適合穀類或豆類減積,可得到較細的粉末?
(A)道奇顎碎機
(B)迴轉壓碎機
(C)銼磨機
(D)旋切機。
13. 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。
14. 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】。
15. 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。
16. 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。
17. 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。
18. 關於液體在均一直徑圓直管中流動的敘述,下列何者正確?
(A)以層流方式流動時,雷諾數越大,摩擦係數越小
(B)雷諾數小於2100,流動方式為亂流
(C)以亂流方式流動時,在相同雷諾數下,相對粗糙度越大,摩擦係數越小
(D)摩擦損失之形式屬於形狀摩擦(form friction)。
19. 關於濕度與空氣調節操作,下列敘述何者正確?
【1】當空氣的濕度越低,其露點越高
【2】當空氣未達飽和濕度時,其相對濕度大於百分濕度
【3】若已知一空氣的濕度及乾球溫度,可由濕度圖求得空氣之濕球溫度
【4】將空氣進行絕熱飽和增濕過程時,其溫度會下降
【5】一般增濕的方法有直接冷卻法及間接冷卻法
(A)【1】【2】【4】
(B)【2】【3】【4】
(C)【2】【3】【5】
(D)【2】【4】【5】。
20. 開採礦石常借助於浮選裝置,純礦存在於浮選池的何處?
(A)表面泡沫
(B)下層底泥
(C)介於泡沫與底泥中間
(D)溶於水中。
21. 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。
22. 以逆流式雙套管熱交換器,將煤油由120˚C冷卻至60˚C,冷卻水入口、出口溫度分別為20˚C和40˚C,若傳熱流率(q)為10kW,總傳熱係數(U, overall heat transfer coefficient)為100W.m
-
2
.K
-
1
,試求熱傳面積為多少m
2
?(ln 2=0.69,ln 3=1.10,ln 4=1.39,ln 5=1.61)
(A)1.73
(B)2.53
(C)3.22
(D)3.54。
23. 下列有關熱輻射的敘述,何者
錯誤
?
(A)黑體溫度越高,最大輻射強度之波長越長
(B)在相同溫度下,物體吸收率與放射率相等
(C)灰體的吸收率不隨輻射波長而改變
(D)溫室內溫度較高是因為室內紅外線大部分無法穿透出溫室,使屋內累積熱能。
24. 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。
25. 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(α
AB
)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?
(A)0.25
(B)0.35
(C)0.42
(D)0.55。
26. 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。
27. 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
(A)【1】【2】【4】
(B)【1】【3】【4】
(C)【2】【3】【5】
(D)【2】【4】【5】。
28. 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。
29. 一連續式精餾塔,進料流率為120kg min
-
1
,若回流比為1.5,回流流率為60kg min
-
1
,則塔底產物的流率為多少kg min
-
1
?
(A)40
(B)60
(C)80
(D)90。
30. 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。
31. 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。
32. 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。
33. 晶癖(crystal habit)係由晶體各面生長速度改變所致。各晶面生長速度會受到外界因素影響,試問下列何種因素對它的影響最小?
(A)不純物加入
(B)結晶溫度
(C)攪拌速度
(D)壓力。
34. 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。
35. 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。
36. 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。
37. 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)。
38. 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。
39. 已知醋酸在1atm與25˚C時,於純水及異丙醚中之最大溶解度分別為0.242和0.0624。試求醋酸對異丙醚與水的分配係數約為多少?
(A)38.78
(B)3.878
(C)0.258
(D)0.025。
40. 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。
41. 下列關於帶式運送機的敘述,何者正確?
(A)適合爬升坡度高的固體輸送
(B)裝載角大於靜止角
(C)裝載量與物料流動性無關
(D)維護費用低,消耗功率小。
42. 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
?
(A)流速越快,摩擦損失越大
(B)流速越快,摩擦係數越大
(C)管壁的相對粗糙度越大,摩擦係數越大
(D)管件的相當管長越長,摩擦損失越大。
43. 下列有關多效蒸發操作之敘述,何者
錯誤
?
(A)以順向進料,第一效蒸發器內壓力最大
(B)以順向進料,需裝設輸送泵
(C)以逆向進料,第一效蒸發器內壓力最大
(D)以逆向進料,可降低第一效流體黏度,改善熱傳速率。
44. 甲生於實驗室中,將1kg的某液體自25˚C加熱到50˚C,共耗去100kJ。求此液體之比熱為若干J/g.˚C?(假設忽略熱傳損失)
(A)4.0
(B)2.0
(C)1.0
(D)0.5。
45. 利用單效蒸發器,將進料為200kg/min含10%溶質的水溶液濃縮至30%(重量百分率)的濃縮液,若此蒸發器每kg加熱生蒸汽可蒸發出0.8kg的水蒸汽,則加熱生蒸汽的消耗量約為多少kg/min?
(A)133
(B)167
(C)180
(D)200。
46. 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。
47. 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。
48. 下列對於臨界含水率的敘述,何者
錯誤
?
(A)物體表面由連續水膜開始變成不連續水膜
(B)恆速乾燥期與減速乾燥期的交界處
(C)小於平衡含水率
(D)乾燥速率開始下降。
49. 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。
50. 在28˚C時某有機酸在苯與水中的分配係數為5.0,今有100mL水溶液含有此有機酸5g,若以40mL的純苯分二階段加入(每次20mL)萃取裝置中,假設每階段萃取前後水相與苯相的體積不變,則總共有多少公克的有機酸被萃取到苯中?
(A)1.25
(B)2.50
(C)3.75
(D)5.00。