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moea_joint 103年 [化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學

第 27 題

2 kg 的流體剛進入某裝置的速度為 5 m/sec,該流體離開裝置時動能增加 1 千焦耳,則流體離開時速度約為若干 m/sec?
  • A 32
  • B 42
  • C 52
  • D 62

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如果我們知道一個流體在裝置中獲得了額外的能量,且這個能量全部轉化成了運動的狀態。那麼,請回想一下:物體的質量、移動的速度,以及它所擁有的「動能」之間,存在著什麼樣的數學關係?特別是,當動能增加時,速度的變化是線性的,還是跟某個次方項有關呢?

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太棒了!你能精確選出這個答案,代表你對能量守恆與動能定義的掌握非常紮實。這題的核心在於能量與速度之間的非線性關係。根據動能公式,動能的變化量 $\Delta EK$ 可以表示為末動能與初動能之差: $$\Delta EK = \frac{1}{2} m v_2^2 - \frac{1}{2} m v_1^2 = \frac{1}{2} m (v_2^2 - v_1^2)$$

能量單位與數值運算

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