地特三等申論題
108年
[化學工程] 化學程序工業(包括質能均衡)
第 五 題
如圖所示，某一製程使用一常壓（1 atm）水蒸氣將不明流量之環己烷（C6H6）由 40℃加熱至 90℃，水蒸氣溫度為 130℃，流量為 1 kg/s，熱交換後之熱水為 60℃。H2O 與環己烷之物性資料如表所示。請求出環己烷的流量。（20 分）
📝 此題為申論題
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本題為標準的換熱器質能均衡（能量守恆）計算。解題關鍵在於辨識兩種流體在換熱過程中的「相態變化」：水蒸氣會經歷降溫、凝結放熱、再降溫；環己烷則會經歷液體升溫、沸騰蒸發吸熱、氣體再升溫。利用熱力學第一定律，在絕熱假設下建立「水放出的總熱量 = 環己烷吸收的總熱量」之等式，即可解出未知流量 X。
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【解題關鍵】定壓且無熱損失下，熱交換器系統滿足能量守恆定律（水蒸氣放出之總熱量 = 環己烷吸收之總熱量，即 $\Sigma \Delta \dot{H} = 0$）。 【解答】 計算：
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