地特四等申論題
114年
[化學工程] 化工機械概要
第 一 題
📖 題組：
有一堰塞湖水深 25 公尺，若底部出現 5 公分×10 公分裂痕，水的密度為 998 kg/m3，若大氣壓力為 1 atm，試問：（每小題 10 分，共 20 分） （1 atm=760 mmHg=14.7 psi=1.013×105 Pa=1.013×105 N/m2）
有一堰塞湖水深 25 公尺，若底部出現 5 公分×10 公分裂痕，水的密度為 998 kg/m3，若大氣壓力為 1 atm，試問：（每小題 10 分，共 20 分） （1 atm=760 mmHg=14.7 psi=1.013×105 Pa=1.013×105 N/m2）
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
湖底水壓有多少 psi？
思路引導 VIP
首先要辨識出這是流體靜力學的基本問題。接著應確定要求的是「絕對壓力」還是「表壓力」，考量題目給了定大氣壓力 1 atm，建議兩者皆計算。利用公式 P = ρgh 計算出表壓力（單位為 Pa 或 N/m2）後，務必使用題目提供的換算關係將單位轉換為 psi。
小題 (二)
若要將裂痕滲水處堵住，需多大牛頓力？
思路引導 VIP
看到本題，要聯想到壓力與作用力之間的關係 F = P × A。關鍵在於決定使用哪一種壓力。因為堵住裂痕時，內側承受湖底的絕對壓力，而外側（假設與大氣相通）承受大氣壓力，兩者抵銷後，實際需要克服的淨壓力即為「表壓力」。最後要注意面積單位的換算（cm 換算成 m）。