第 一 題

1. 促進反應進行：依據勒沙特列原理，對於產物莫耳數增加的氣相反應，降低系統壓力有利於反應向生成物方向進行，提高轉化率。
2. 降低沸點與分離溫度：在蒸餾分離等製程中，降低壓力可降低混合物的沸點，使容易熱分解的物質可以在較低溫下分離，同時能利用較低位階的熱源，節省加熱能源，並降低對設備材質的耐高溫要求，提高製程安全性。

(1) 孔道效應 (Channeling effect)：指在填充塔內，因填充物堆積不均勻或液體分佈不佳，導致氣體或液體集中流經阻力較小的局部通道。這會減少氣液兩相的接觸面積，嚴重降低塔的質傳與分離效率。 (2) 溢流現象 (Flooding) 發生原因：當氣體由下往上的流速過大時，氣流會對往下流的液體產生強大的曳力，阻礙液體向下流動，導致液體在填充物空隙中大量累積。當液體積聚到充滿整個塔截面時，氣液兩相無法正常逆向流動，造成塔壓降急遽上升、分離功能完全失效，此現象即為溢流。

定義：淨正吸揚程 (NPSH) 定義為泵浦吸入口處流體的總水頭（包含絕對靜壓水頭與速度水頭），扣除流體在該操作溫度下之飽和蒸氣壓水頭所得的差值。 重要性：為了確保泵浦正常運作，系統可提供的有效淨正吸揚程 (NPSHa) 必須大於泵浦運轉所需的淨正吸揚程 (NPSHr)。若 NPSHa < NPSHr，流體在泵浦入口處將因壓力低於蒸氣壓而產生氣泡，氣泡進入高壓區爆裂會產生「穴蝕 (Cavitation)」現象，造成嚴重震動、噪音，並損壞泵浦葉輪與降低流體輸送效率。

1. 皮托管 (Pitot tube)：藉由測量流動流體之靜壓與滯留壓 (Stagnation pressure，或稱總壓) 之間的壓差，再利用柏努力方程式計算出該點的局部流體流速。
2. 流孔板 (Orifice plate)：將具有較小孔徑的圓板插入管線中，使流體流經孔板時截面積縮小、流速增加，進而導致壓力下降。藉由測量孔板前後的壓差，並配合柏努力方程式與連續方程式，即可推算出流體的平均流速與流量。

1. 電阻式溫度儀器 (RTD)：利用純金屬導體（如白金 Pt）之電阻值會隨溫度上升而呈線性且穩定增加的特性，透過量測電阻值的變化來推算對應的溫度。
2. 熱電偶式溫度儀器 (Thermocouple)：基於塞貝克效應 (Seebeck effect)，將兩種不同的金屬導線兩端相連形成封閉迴路。當兩接合點存在溫差時，迴路中會產生微小之熱電動勢 (電壓)，藉由量測該電壓值即可推算待測端之溫度。 精確度比較：一般而言，電阻式溫度儀器 (RTD) 的量測精確度與穩定性皆高於熱電偶 (Thermocouple)。