高考申論題
107年
[化學工程] 輸送現象與單元操作
第 二 題
二、使用一泵將 25℃之水從位於地平面之蓄水池輸送至高處之吸收塔，水流量為 9 m³/h，水之密度為 998 kg/m³。水管出口高於地平面 5 m。從蓄水池至水管出口之 50-mm 水管的摩擦損耗（friction loss）共為 2.5 J/kg。假如泵只能輸出 0.1 kW 的功率，蓄水池的水面須維持在何高度？（20 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
本題為典型的流體力學能量平衡問題，看到泵輸送流體，應直覺聯想使用「機械能平衡方程式（Mechanical Energy Balance）」。解題關鍵在於正確選定控制點（水池表面與管出口），明確列出合理假設（如兩端皆為大氣壓、水池液面流速趨近於零），並注意各項數值計算時的單位一致性（特別是將泵功率轉換為單位質量流體所獲得的功）。
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【解題關鍵】應用不可壓縮流體的穩態機械能平衡方程式（Mechanical Energy Balance），並注意各項物理量的單位換算一致性。 【解答】 已知條件與假設整理：
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