1. 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?
 


2. 有關流體流量測量裝置的敘述,下列何者正確? 


3. 一流體的密度為1500kg/m3,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? 


4. 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?
 


5. 混有硝酸、醋酸、硫酸的工業級廢酸,是具強烈腐蝕性液體,需要進行少量純化再利用,考慮使用蒸餾操作,下列何種蒸餾裝置最適用於此純化工作? 


6. 下列有關減積概念與減積裝置的敘述,何者正確? 


7. 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? 


8. 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)
 


9. 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) 


10. 下列有關多效蒸發操作之敘述,何者錯誤? 


11. 關於液體在均一直徑圓直管中流動的敘述,下列何者正確? 


12. 熱交換器在內管或管群之外表面加上鰭片(延伸表面),其最主要的功用為何? 


13. 下列有關熱交換器的敘述,何者錯誤? 


14. 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? 


15. 下列關於輻射的敘述,何者錯誤
【1】任何溫度大於絕對零度的物體均有輻射現象
【2】所謂黑體係指黑色的物體
【3】太陽能的傳熱以輻射進行
【4】黑體的反射率=1
【5】物體的表面溫度愈高,輻射強度愈大
【6】同溫度下,黑體之輻射強度低於灰體 


16. 下列何者為國際單位制(SI制)的基本單位? 


17. 空氣進入房間時,乾球溫度30˚C,相對濕度50%,空氣離開房間時乾球溫度降至24˚C,但空氣進出前後絕對濕度並未改變。利用表(一)所提供的乾球溫度-相對濕度-露點數據,下列敘述何者正確?
 


18. 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? 


19. 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? 


20. 下列選項中,何者具有相同因次,經單位轉換後可以進行相加? 


21. 以吸收塔吸收尾氣中之有毒氣體-氨,尾氣流率為10 kmol·h1,其中含10mol %氨,經吸收劑水將氨完全吸收後,排出乾淨之空氣,若吸收塔排出之水溶液中含5mol %氨,則吸收塔進料水流率為多少kmol·h1? 


22. 有三層平板材料,如圖所示,各表面(或界面)溫度分別為T1=100˚C、T2=80˚C、T3=70˚C、T4=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(kA:kB:kC)為何?
 


23. 常溫下,將4莫耳苯以及6莫耳甲苯放入一可恆定壓力為101.3kPa的密閉容器中,進行下列程序操作,其溫度-莫耳分率組成圖如圖所示,關於結果的敘述,何者正確?

【1】將容器內溫度升至110˚C時,苯與甲苯混合物呈飽和蒸氣狀態
【2】混合蒸氣溫度由110˚C降至約102˚C時,開始有冷凝液體產生
【3】混合蒸氣由110˚C降溫,開始產生冷凝液時,其液相中苯之莫耳分率約為0.22
【4】當溫度降至約98˚C時,其蒸氣相中苯之莫耳分率約為0.70
【5】當溫度降至僅剩微量蒸氣時,蒸氣相中苯之莫耳分率約為0.62 


24. 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? 


25. 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? 


26. 下列有關結晶操作之敘述,何者錯誤? 


27. 下列有關物理吸附與化學吸附的敘述,何者正確? 


28. 下列有關單位轉換等式,何者正確?(1kg=2.2 ℓbm,1m=3.28 ft=39.4 in) 


29. 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? 


30. 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? 


31. 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? 


32. 對於混合裝置的敘述,下列何者錯誤? 


33. 有一密閉油槽,液面至槽底為3m,液面上方為油蒸氣和空氣的混合氣體,其絕對壓力為2atm。已知液態油之密度為800kg.m3,若外界壓力為1atm,則槽底之錶壓為多少Pa?(假設重力加速度為10m.s2;1atm=1.01×105 Pa) 


34. 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)? 


35. 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? 


36. 假設有一液體,其黏度值為20cP,密度為1.2g/cm3。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? 


37. 有一單級萃取器在25˚C下操作,以四氯化碳為溶劑來萃取廢水中的碘。假設每公升廢水含有0.01mole碘,碘在四氯化碳與水之分配係數為86.7。若以0.45公升四氯化碳來萃取1.0公升廢水,則每公升萃餘水中含有多少mole碘? 


38. 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? 


39. 下列有關超臨界流體的敘述,何者正確? 


40. 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? 


41. 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 


42. 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? 


43. 若時間、長度、質量及溫度的基本因次分別以θ、L、M及T表示時,則下列物理量的因次何者正確?
【1】加速度的因次為Lθ1
【2】力的因次為MLθ2
【3】壓力的因次為ML1θ2
【4】功率的因次為ML2θ3
【5】雷諾數的因次為ML1θ1 


44. 儲存液態氮的槽體,多採雙層壁設計以減少熱傳,但儲存期間仍有少量熱從外界進入,氣化液態氮,所以儲槽內壓力緩慢上升。下列閥件何者用於防止儲槽內壓力超過設計值? 


45. 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? 


46. 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 


47. 下列有關反應器的敘述,何者正確? 


48. 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? 


49. 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? 


50. 下列有關蒸餾塔敘述,何者正確?
【1】增加板數可提高蒸餾物的純度
【2】回流比與所需理想板數無關
【3】回流比增大,會增加操作費用
【4】頂部產物組成以高沸點物質為主
【5】重沸點(reboiler)可視為一個理想板
【6】於蒸餾塔進料板以上的部分稱為汽提段