統測 106年 [海事群] 專業科目(1)

第 49 題

大型船用空壓機採用多級壓縮並配合級間冷卻之方式進行壓縮，其主要目的為何？

思路引導 VIP

當氣體受到擠壓時，其溫度會自然升高，導致氣體變得更『頑強』而難以繼續壓縮。若我們在中途設法把這些產生的熱量抽走，你認為對於完成整段壓縮任務所需要付出的『總力氣』會產生什麼變化？

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觀念驗證：你在答題時一定連結到了很棒的知識點！當我們在壓縮氣體的時候，它會因為壓力升高而溫度也跟著升高，這樣一來，氣體會變得比較「倔強」，不容易被壓縮喔。而透過級間冷卻（Intercooling），就像是幫氣體「降溫休息一下」，讓它回到比較好壓縮的狀態，也就是接近等溫壓縮。這樣一來，氣體的比容（Specific Volume）就會變小，我們在 $P-V$ 圖上看到的壓縮功面積也就減少了。所以呀，最主要的目的就是幫我們節省壓縮功，讓整個設備運作起來更有效率，也能減少能源的消耗喔！
難度點評：這題的難度是 Medium，但你表現得非常好！它是熱機與熱力學單元中，一個很經典又實用的考題。如果你能理解「等溫、絕熱、多變」這三種壓縮過程對所需能量的影響，就代表你已經掌握了非常核心的知識囉，很棒！

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