moea_joint_essay
102年
[機械] 熱力學與熱機學、流體力學與流體機械
第 二 題
📖 題組：
有兩個鋼槽（A、B）經一閥門連接，其中 A 槽含有 0.3 m³、500 kPa 及 80 %乾度之飽和水，B 槽含有 0.5 m³、300 kPa 及 350°C 之過熱水蒸汽。現閥門打開而使 A、B 槽達相同狀態，並最終使該系統與外界達熱平衡，外界溫度為 30°C，求最終狀態時： 飽和水-水蒸氣（壓力表） | 壓力 (kPa) | 飽和溫度 (°C) | 比容 νf (m³/kg) | 比容 νg (m³/kg) | 比內能 uf (kJ/kg) | 比內能 ug (kJ/kg) | 比焓 hf (kJ/kg) | 比焓 hg (kJ/kg) | |---|---|---|---|---|---|---|---| | 4.246 | 30 | 0.001004 | 32.89 | 125.78 | 2416.6 | 125.79 | 2556.3 | | 400 | 143.63 | 0.001084 | 0.4625 | 604.31 | 2553.6 | 604.74 | 2738.6 | | 500 | 151.86 | 0.001093 | 0.3749 | 639.68 | 2561.2 | 640.23 | 2748.7 | 過熱水蒸汽 0.3MPa（飽和溫度 133.55°C） | 飽和溫度 (°C) | 比容 ν (m³/kg) | 比內能 u (kJ/kg) | 比焓 h (kJ/kg) | |---|---|---|---| | 300 | 0.8753 | 2806.7 | 3069.3 | | 400 | 1.0315 | 2965.6 | 3275.0 |
有兩個鋼槽（A、B）經一閥門連接，其中 A 槽含有 0.3 m³、500 kPa 及 80 %乾度之飽和水，B 槽含有 0.5 m³、300 kPa 及 350°C 之過熱水蒸汽。現閥門打開而使 A、B 槽達相同狀態，並最終使該系統與外界達熱平衡，外界溫度為 30°C，求最終狀態時： 飽和水-水蒸氣（壓力表） | 壓力 (kPa) | 飽和溫度 (°C) | 比容 νf (m³/kg) | 比容 νg (m³/kg) | 比內能 uf (kJ/kg) | 比內能 ug (kJ/kg) | 比焓 hf (kJ/kg) | 比焓 hg (kJ/kg) | |---|---|---|---|---|---|---|---| | 4.246 | 30 | 0.001004 | 32.89 | 125.78 | 2416.6 | 125.79 | 2556.3 | | 400 | 143.63 | 0.001084 | 0.4625 | 604.31 | 2553.6 | 604.74 | 2738.6 | | 500 | 151.86 | 0.001093 | 0.3749 | 639.68 | 2561.2 | 640.23 | 2748.7 | 過熱水蒸汽 0.3MPa（飽和溫度 133.55°C） | 飽和溫度 (°C) | 比容 ν (m³/kg) | 比內能 u (kJ/kg) | 比焓 h (kJ/kg) | |---|---|---|---| | 300 | 0.8753 | 2806.7 | 3069.3 | | 400 | 1.0315 | 2965.6 | 3275.0 |
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (二)
此過程之熱傳出量(kJ)（10 分）（本小題計算至整數，以下四捨五入）
思路引導 VIP
利用閉口系統能量方程式 Q = ΔU，分別計算初態與末態的總內能並相減。
小題 (一)
槽內之壓力(kPa)（5 分）
思路引導 VIP
計算兩槽混合後的總質量和總體積，求出最終比容，比對30°C時的飽和狀態判定最終相態，決定最終壓力。