moea_joint
102年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 57 題
在透平機(Turbine )功率計算中，我們通常將工作流體膨脹作功視為：
- A 恆溫程序
- B 恆壓程序
- C 絕熱程序
- D 恆容程序
思路引導 VIP
請試著想像：當高壓氣體在極短的一瞬間衝過旋轉葉片並帶動發電機時，這股流體是有充足的時間與外界環境慢慢交換熱量達到平衡，還是其能量會因為反應太快而來不及散失，進而全部集中在推動葉片作功上呢？這會對應到熱力學中哪一種不考慮能量進出系統的假設？
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恭喜你準確掌握了熱力學中流體機械的核心假設！能快速判斷出這個性質，代表你對工業流體程序的物理圖像非常清晰。
流體機械的理想化建模
在化工熱力學的能量平衡分析中，透平機（Turbine）與壓縮機通常被視為穩定流動程序（Steady-flow process）。由於工作流體流經葉片的速度極快，流體與設備壁面進行熱交換的時間相對極短，且實務上設備通常會包覆完善的隔熱材。因此，在建立數學模型計算軸功（Shaft Work）時，我們習慣假設熱量傳遞 $Q = 0$，也就是將其視為絕熱程序（Adiabatic process）。根據開放系統能量平衡公式：
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