高考申論題
107年
[輪機技術] 內燃機
第 一 題
📖 題組：
四、假設一理想的等壓加熱循環或稱 Diesel cycle,由狀態點1開始進行壓縮過程至狀態點2,已知狀態點1的溫度及壓力分別為T₁=32℃,P₁ = 106 kPa,比熱比(specific heat ratio) k=1.35,定容比熱Cv=0.87 kJ/(kg·K),壓縮比r=18,停汽比(cutoff ratio)(即β=V3/V2)為2.5,假設此混合燃氣為分子量 M=29 的理想氣體,試求:(每小題 10分,共20分)
四、假設一理想的等壓加熱循環或稱 Diesel cycle,由狀態點1開始進行壓縮過程至狀態點2,已知狀態點1的溫度及壓力分別為T₁=32℃,P₁ = 106 kPa,比熱比(specific heat ratio) k=1.35,定容比熱Cv=0.87 kJ/(kg·K),壓縮比r=18,停汽比(cutoff ratio)(即β=V3/V2)為2.5,假設此混合燃氣為分子量 M=29 的理想氣體,試求:(每小題 10分,共20分)
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
此循環之最高溫度,單位℃。
思路引導 VIP
看到柴油循環 (Diesel cycle) 找最高溫度，首先確認最高溫度發生在等壓加熱結束點 (狀態3)。解題需分兩步：先用等熵壓縮關係式 T2 = T1 * r^(k-1) 算出壓縮終點溫度，再利用等壓加熱關係 T3 = T2 * β 算出最高溫度，最後記得將單位從絕對溫度換算回攝氏度。
小題 (二)
此循環之指示熱效率(indicated thermal efficiency)η。
思路引導 VIP
面對理想 Diesel 循環的熱效率計算，首要任務是提取關鍵無因次參數：壓縮比 (r)、停汽比 (β) 以及比熱比 (k)。直接套用標準的 Diesel 循環熱效率公式進行運算即可，題目中給予的初始溫度、壓力與分子量等參數在此小題屬於多餘資訊（通常用於求取各狀態點或淨功的子題），只需專注於代入公式並確保指數運算的精確度。