地特三等申論題
111年
[機械工程] 熱力學
第 四 題
四、當房間外的溫度為 33 oC，使用一部冷氣機維持房間溫度為 26 oC。該房間經由牆壁及窗戶獲得 750 kJ/min 的傳熱率及房間內由人、電燈及電器裝置獲得的熱產生率為 750 kJ/min。試求該冷氣機所需的最低功率。（20 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
看到「維持房間溫度恆定」與求「最低功率」，應立即聯想到兩點：一是系統處於穩態，需將所有進入房間的熱量總和作為冷氣機的冷卻負載；二是求最低功率暗示該冷氣機必須是理想的可逆循環，即卡諾冷凍機（Carnot Refrigerator）。解題時先算出總熱傳率，再利用高低溫熱儲的絕對溫度求出最大性能係數（COP），即可求得答案。
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【解題關鍵】利用穩態能量平衡求出總冷卻負載，並代入卡諾冷凍機之性能係數（COP）公式以求得最低消耗功率。 【解答】 一、假設條件
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