moea_joint_essay
107年
[機械] 熱力學與熱機學、流體力學與流體機械
第 三 題
三、有一壓縮機將空氣自 100 kPa，5 ℃之狀態吸入，而以多變過程 PV1.35=C 壓縮至 300 kPa 排出壓力。空氣的流量為 2.5 kg/sec，假設流入之速度極低可忽略，而流出之速度為 180m/sec，不計壓縮機進出口位能的變化，空氣之定壓比熱 Cp=1.0035 kJ/kg∙oK，氣體常數R=0.287 kJ/kg∙oK，試求：(1)壓縮機所需功率（5 分） ；(2)壓縮過程中，冷卻水所帶走之熱量（5 分）。 (計算至小數點後第 2 位，以下四捨五入)
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
- 多變過程 T2 = T1 * (P2/P1)^((n-1)/n)，算出出口溫度。 2. 利用多變過程傳熱量公式 Q = m * Cv * (k-n)/(1-n) * ΔT 算出熱量。 3. 利用穩流能量方程式 Q - W = m * (Δh + ΔKE) 求壓縮機所需功率。
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已知條件：P1=100 kPa, T1=278.15 K, P2=300 kPa, n=1.35, m=2.5 kg/s, V1≈0, V2=180 m/s 氣體常數 Cv = Cp - R = 1.0035 - 0.287 = 0.7165 kJ/kg∙K，k = Cp/Cv = 1.0035 / 0.7165 = 1.40055
- 求出口溫度 T2：
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