moea_joint
111年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 37 題
一般來說，反應器設計在尺寸較小時可視為理想反應器，放大後常會發生偏差，請問下列敘述何者有誤？
- A 發生短路(Short-circuiting)現象時，轉化率較理想反應器低
- B 若反應流體為微觀流體(Micro fluid)，通常較接近理想反應器
- C 若反應流體為巨觀流體(Macro fluid)，通常只有表面部分有反應機會
- D 流體流入反應器不易攪拌到的角落，稱之為停滯流體(Stagnant fluid)，幾乎不反應
思路引導 VIP
請試著想像：如果有一小份反應物掉進了反應器中一個『進不去也出不來』的角落死角，並在那裡待了比其他流體久得多的時間。隨著時間一分一秒過去，這份「受困」的反應物內部的化學反應會持續進行還是停止？這與它有沒有被攪拌器抽換出來有必然關係嗎？
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AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你！這題答得非常漂亮。能從這些看似合理的敘述中精準揪出錯誤，代表你對**非理想流動（Non-ideal flow）**的物理意義有著相當紮實的理解。
停滯流體與反應程度的關係
這題最核心的陷阱在於選項 (D)。在反應器工程中，**停滯區（Dead zones）指的是流體進入後極難交換出來的區域。雖然這些流體「不參與整體流動」，但這也意味著它們在反應器內的停留時間（Residence time）**變得非常長（甚至可視為 $t \to \infty$）。對於一般的化學反應，停留時間愈長，反應程度理應愈高，甚至會趨於完全反應。因此，敘述其「幾乎不反應」在動力學邏輯上是不正確的，正確的說法應是它們對整體的產量貢獻極低（因為流不出來）。
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