中油公司 » 專業科目(113年以前) » 模擬題庫 » 煉製類、安環類 » 化工裝置模擬試題

1. 已知有一流體在內半徑r為0.5m的圓管內流動，此液體密度ρ為800kg/m3，黏度μ為0.01 kg/m．s，以流量計測得圓管正中心點的流速vc為0.03m/s，試求流體在圓管中的平均質量流率（kg/s）？　

2. 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？　

3. 下列關於帶式運送機的敘述，何者正確？　

4. 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？　

5. 密度為1.0g/cm3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（hf）為0.4 m2/s2．m，每一個彎管的摩擦損失（）為0.9 m2/s2，則圓管排出口之平均流速應為多少m/s？
　

6. 下列何種分離機械最適用於固－液分離？　

7. 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？　

8. 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？　

9. 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？　

10. 利用玻璃球作為填料，填充一固定床，床體的整體密度（bulk density）約1.06g．cm－3，已知玻璃顆粒密度（particle density）是2.20g．cm－3，試問床體的空隙度（porosity）為何？　

11. 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/cm3；水的密度＝1.0g/cm3）　

12. 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？　

13. 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？　

14. 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）　

15. 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）　

16. 一正方形蓄水池，內側每邊10m，池底有一圓管出水口，出水口內徑為20cm，已知水的液面高4.9m，若不考慮磨擦因素，請問每分鐘的流率約為多少m3？（π≒3.1416）　

17. 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　

18. 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？　

19. 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？　

20. 在常溫下，下列常見物質的比熱，由大至小排列的順序，何者正確？
【1】鋁　【2】銅　【3】水　【4】水銀　

21. 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？　

22. 一厚度0.5m的爐壁，其熱傳導係數(k)為0.2W．m－1．K－1，爐內壁的溫度為1000K，爐壁外面有300K的空氣流過，熱傳送係數(h)為1.0W．m－2．K－1，當達穩定熱傳，爐外壁表面溫度為多少K？　

23. 在101.3kPa、90˚C時，苯與甲苯組成理想溶液，於液相中苯的莫耳分率為0.2，已知90˚C苯－甲苯的相對揮發度為2，則於氣相中，苯的分壓為多少kPa？　

24. 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？　

25. 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/s2）　

26. 泥漿中含有很小的固體顆粒，以致在過濾操作時會產生緻密的可壓縮濾餅，若使用助濾劑（filter aids）可防止過濾介質的孔洞被堵塞，而讓濾液通過。下列有關助濾劑的敘述，何者錯誤？　

27. 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？　

28. 在熱風乾燥實驗中，濕羊毛料50kg與相對濕度為30%之25˚C氣流長期接觸後變為43.6kg，再將羊毛料置入120˚C之烘箱內加熱至完全乾燥時，其重量為40kg。試問乾燥前濕羊毛在相對濕度30%，25˚C之自由含水率為多少kg水/kg乾固體？　

29. 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？　

30. 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？　

31. 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？　

32. 下列有關反應裝置的敘述，何者錯誤？　

33. 某屋頂有一儲水槽，液面到槽底的水深h，重力加速度為9.8m/s2，假設水從該儲槽的底部小孔流出時摩擦損耗可以忽略，試問當儲槽水深多少cm時，出口處水的流速為4.9m/s？　

34. 下列有關結晶操作之敘述，何者錯誤？　

35. 兩平板中間夾一塊與平板等面積且可忽略厚度之薄電熱板，其產生之熱能經兩側平板傳導散熱至大氣中，若系統達恆穩狀態，各部分溫度及平板厚度如圖所示，左邊平板導熱係數為右邊平板導熱係數的兩倍，假設平板組之兩側大氣溫度相等、左右兩側平板表面至大氣之熱傳送係數相等且平板邊緣無熱散失，則下列敘述何者正確？
　

36. 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　

37. 多效蒸發裝置操作，順向進料與逆向進料方式之比較下列何者錯誤？　

38. 下列有關熱交換器的敘述，何者錯誤？　

39. 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？　

40. 有一水平管路的進出口端連接上一U型液柱壓力計。此U型壓力計內密封之指示液體的密度為1.6g/cm3。當水以一定的流速流經此水平管路時，U型管內的液位指示如圖，則A、B兩點的壓力差值約為多少？
　

41. 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？　

42. 關於萃取與瀝取的敘述，下列何者正確？
【1】液－液萃取為溶質從萃取劑傳送至溶液中的一種操作
【2】填充萃取塔的萃取效率高於噴霧萃取塔
【3】因用途不同，多孔板萃取塔中的篩板構造與蒸餾塔中的篩板構造截然不同
【4】固－液瀝取為固體混合物與溶劑接觸後，固體混合物中的某一成分溶入溶劑中的操作
【5】超臨界流體萃取之臨界溫度為氣體在任意加壓下皆無法液化之最高溫度　

43. 以異丙醚萃取100L水溶液中的有機物，此有機物對異丙醚和水的分配係數為0.5，若先以50L的異丙醚萃取，接著再以另外50L的異丙醚萃取前次萃餘液，假設溶液體積變化可忽略，最終萃取後的水溶液含有此有機物4g，則原來100L水溶液中含此有機物多少g？　

44. 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？　

45. 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？　

46. 下列有關粒徑分布的敘述，何者錯誤？　

47. 鐵金屬密度為7.8g．cm－3，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？　

48. 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？　

49. 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？　

50. 在A－B二成分系中，若A對B的相對揮發度大於1，則A為輕成分，B為重分成，圖為乙醇－水共沸混合物的氣液平衡關係示意圖，下列敘述何者正確？