高考申論題
111年
[機械工程] 熱力學
第 三 題
三、一部燃氣渦輪機中的一離心式空氣壓縮機，從大氣壓力（1 bar）及溫度（300 K）接收空氣。該壓縮機出口的壓力為 5 bar、溫度為 460 K 和速度為 100 m/s。進入該壓縮機的空氣質量流率為 15 kg/s。試求驅動該壓縮機所需的功率，空氣的等壓比熱為 1.004 kJ/(kg K)，視空氣為理想氣體。（20 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
看到此題，首先判定為「開放系統的穩態穩流」問題，應立即聯想到控制體積的能量守恆方程式（SFEE）。解題關鍵在於列出合理假設（如絕熱、忽略位能與入口動能），並將空氣理想氣體的焓變化計算出來，特別注意動能變化項必須從 J/kg 換算為 kJ/kg，最後代入質量流率求得所需功率。
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【解題關鍵】運用控制體積的穩態穩流能量方程式（SFEE），並留意理想氣體焓差計算與動能單位的換算（J/kg 轉換為 kJ/kg）。 【解答】 1. 已知條件整理：
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