高考申論題
112年
[農業機械] 熱力學
第 一 題
📖 題組：
有一 400 m³ 之儲存槽儲存液態天然氣。天然氣之主要成分為甲烷。儲存槽內之甲烷壓力為 100 kPa，液態及氣態之體積占比分別為 98% 及 2%。請問儲存槽內甲烷之質量為何？甲烷之乾度為何？（10 分） 給予數據：甲烷 100 kPa，vf = 0.002366 m³/kg，vg = 0.55665 m³/kg，hf = -286.5 kJ/kg，hg = 223.83 kJ/kg。
有一 400 m³ 之儲存槽儲存液態天然氣。天然氣之主要成分為甲烷。儲存槽內之甲烷壓力為 100 kPa，液態及氣態之體積占比分別為 98% 及 2%。請問儲存槽內甲烷之質量為何？甲烷之乾度為何？（10 分） 給予數據：甲烷 100 kPa，vf = 0.002366 m³/kg，vg = 0.55665 m³/kg，hf = -286.5 kJ/kg，hg = 223.83 kJ/kg。
請問儲存槽內甲烷之質量為何？甲烷之乾度為何？（10 分）
📝 此題為申論題
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看到飽和液氣混合物題目，首要釐清「體積佔比」不等於「質量佔比（乾度）」。解題關鍵在於利用給定的總體積與體積佔比，分別求出液態與氣態的體積，再除以各自的比容以推算質量，最後依定義計算乾度。
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【解題關鍵】利用相態的體積與比容計算各相質量（$m = \frac{V}{v}$），再以氣相質量佔總質量之比例求得乾度（$x = \frac{m_g}{m_{total}}$）。 【解答】 已知條件：
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