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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. 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k
1
:k
2
為何?
(A)2:1
(B)1:1
(C)1:2
(D)2:ln 2。
2. 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。
3. 有關不可壓縮流體在圓管內之流動,下列敘述何者
錯誤
?
(A)過渡管長為流體進入圓管至全展流所需之長度
(B)在相同最大流速下,層流之平均流速大於亂流之平均流速
(C)雷諾數之物理意義為流動慣性力與黏滯力之比值
(D)連續方程式為描述流體流動之質量平衡方程式。
4. 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。
5. 若欲從蔗糖溶液製取粗大顆粒的蔗糖結晶,應該將蔗糖溶液的飽和度保持於何種狀態?
(A)介穩定區(meta-stable region)
(B)穩定區(stable region)
(C)未飽和區(unsaturated region)
(D)不穩定區(unstable region)。
6. 將100g重量百分比為80%的蔗糖水溶液冷卻至室溫,已知室溫下,蔗糖在水中的溶解度為200g蔗糖/100g水,假設無水分損失,則結晶出的蔗糖晶體多少g?
(A)30
(B)40
(C)50
(D)60。
7. 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。
8. 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。
9. 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?
(A)球形閥(globe valve)
(B)安全閥(safety valve)
(C)蝶形閥(butterfly valve)
(D)單向閥(check valve)。
10. 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?
(A)鋁塊溫度=銅塊溫度
(B)鋁塊溫度>銅塊溫度
(C)鋁塊溫度<銅塊溫度
(D)因不知熱傳導係數,故無法判斷。
11. 下列有關流體流量量測裝置的敘述,何者正確?
(A)孔口流量計為一種面積式流量計
(B)浮子流量計為一種差壓式流量計
(C)一皮托管(計)安裝於一內徑300mm直管之管中心處,若讀出之壓力差為2000Pa且直管中流體密度為1000kg.m
-
3
,皮托管係數(流量係數)為1,則管中心流體之流速為2m.s
-
1
(D)同一流體流經一孔口流量計,若壓差變為原來的2倍,且放洩(流量)係數為定值,則管中流量為原流量的2倍。
12. 有一化學工廠以一座殼管熱交換器進行液體預熱,管束總表面積為50m
2
,總傳熱係數為1.04kW m
-
2
K
-
1
,殼側入口為100˚C飽和水蒸汽,殼側出口為100˚C冷凝水,若液體由20˚C預熱至80˚C,液體之比熱為3750J kg
-
1
K
-
1
,假設熱交換器無熱損失,則此熱交換器預熱液體的流率為多少kg s
-
1
?(ln 4=1.386)
(A)5
(B)10
(C)15
(D)20。
13. 100公升的水中含有80公克碘,利用150公升四氯化碳進行一次萃取,萃取後,若100公升水萃餘相含有10公克碘,則碘對四氯化碳與水的分配係數(K=
)為何?
(A)3.33
(B)3.67
(C)4.33
(D)4.67。
14. 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。
15. 對於填充塔式氣體吸收器,下列有關填料的選擇何者
錯誤
?
(A)具化學惰性
(B)重量宜重
(C)比表面積宜大
(D)間隙宜大。
16. 下列有關反應裝置的敘述,何者
錯誤
?
(A)連續式反應器適合反應速率快、生產規模大的場合
(B)流體化床觸媒反應器屬於批次式操作
(C)管式反應器適合氣相反應
(D)生物反應器可在常溫常壓下進行反應。
17. 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】。
18. 下列有關閥之敘述,何者正確?
(A)止回閥(Check valve)用於控制流體流動之開關
(B)在全開狀態下,閥之摩擦損失大小關係:針閥(Needle valve)>閘閥(Gate valve)>角閥(Angle valve)
(C)相較蝶型閥(Butterfly valve),角閥(Angle valve)更適合用於帶顆粒漿狀流體之流動調節
(D)在調節流體流量方面,球形閥(Globe valve)較球塞閥(Ball valve)適合。
19. 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】。
20. 下列哪三種流量計屬於差壓式(pressure difference)流量計?
【1】皮托管(Pitot tube)
【2】浮子流量計(rota meter)
【3】隔膜流量計(diaphragm meter)
【4】孔口計(orifice meter)
【5】文氏計(Venturi meter)
【6】電磁(electromagnetic)流量計
【7】三角堰流量計(triangular weir)
【8】濕式流量計(wet gas meter)
(A)【1】【3】【7】
(B)【2】【5】【6】
(C)【4】【5】【8】
(D)【1】【4】【5】。
21. 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。
22. 下列有關粒徑分布的敘述,何者
錯誤
?
(A)篩析時,篩網依網號(mesh number)大小由上而下疊置
(B)泰勒(Tyler)標準篩100號係指每一吋篩網邊長具有100個篩孔
(C)光學顯微鏡可測定微米級粒徑
(D)沉降法係利用粒子大小差異造成沉降速度不同來測定粒徑分布。
23. 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。
24. 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?
(A)20.3
(B)33.8
(C)40.5
(D)67.5。
25. 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。
26. 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。
27. 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/m
3
,黏度μ為0.01 kg/m.s,以流量計測得圓管正中心點的流速v
c
為0.03m/s,試求流體在圓管中的平均質量流率(kg/s)?
(A)0.0118
(B)0.0236
(C)9.42
(D)18.8。
28. 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。
29. 對於流體輸送裝置的敘述,下列何者正確?
(A)離心泵適合輸送易汽化之液體
(B)往復泵輸送流體不會有脈動現象
(C)旋轉泵適合輸送高黏度之液體
(D)所產生氣壓大小,壓縮機>風扇>鼓風機。
30. 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?
(A)300
(B)400
(C)500
(D)600。
31. 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。
32. 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?
(A)傳導
(B)自然對流
(C)強制對流
(D)輻射。
33. 連續式精餾裝置層板塔的通孔設計,通常型式有三種:泡罩板、篩板、閥板,下列有關此三種板的敘述,何者正確?
(A)泡罩板構造複雜,板效率高
(B)閥板適用流量的範圍窄
(C)篩板造成的壓降大
(D)造價高低:閥板>泡罩板>篩板。
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. 以吸收塔吸收尾氣中之有毒氣體-氨,尾氣流率為10 kmol·h
-
1
,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·h
-
1
?
(A)22
(B)21
(C)20
(D)19。
36. 圖為穩定狀態時,兩層不同材料(A及B)所形成複合板的溫度分布情形,試問下列敘述何者正確?
(A)A的熱傳導係數大於B的熱傳導係數
(B)A的熱傳導係數小於B的熱傳導係數
(C)A的熱通量(heat flux)大於B的熱通量
(D)A的熱通量小於B的熱通量。
37. 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。
38. 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?
(A)隨溫度增加而減少,隨分壓增加而增加
(B)隨溫度增加而增加,隨分壓增加而增加
(C)隨溫度增加而減少,隨分壓增加而減少
(D)隨溫度增加而增加,隨分壓增加而減少。
39. 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
。
40. 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。
41. 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。
42. 在有機化學實驗室中,某一溶劑的密度為900kg/m
3
,黏度為2.7cP(厘泊),請問此溶劑的動黏度為多少cm
2
/s?
(A)0.003
(B)0.03
(C)0.3
(D)3.0。
43. 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。
44. 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。
45. 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?
(A)0.620
(B)0.518
(C)0.482
(D)0.212。
46. 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。
47. 下列針對共沸混合物的描述,何者正確?
(A)各成份沸點相近
(B)各成份揮發度相近
(C)混合物為理想溶液
(D)平衡時液相與氣相組成相同。
48. 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
(A)【1】【3】
(B)【2】【5】
(C)【2】【4】
(D)【3】【4】。
49. 某單位採購氣體輸送裝置,其規格要求所產生的壓力需要達到0.5kg
f
cm
-
2
以上,考慮符合規格需求及採購價格最便宜的因素,應選用下列何種壓氣機?(已知風扇輸出壓力<10kPa,鼓風機輸出壓力10-100kPa,壓縮機輸出壓力>100kPa,往復式壓縮機提供較離心式更高壓力,壓氣機輸出壓力越大價格越貴)
(A)風扇(fan)
(B)鼓風機(blower)
(C)離心式壓縮機(centrifugal compressor)
(D)往復式壓縮機(reciprocating compressor)。
50. 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。