普考申論題 114年 [化學工程] 化工機械概要

第一題

📝 此題為申論題，共 2 小題

小題 (一)

請說明溶劑萃取與洗滌之區別？（5 分）

本題考查單元操作中質量傳遞的基本概念辨析。解題關鍵在於釐清兩者的「操作目的」與「目標物的去向」，萃取是為了「提取有價值的目標物」，洗滌則是為了「去除不純的雜質」。作答時建議以條列式說明兩者的定義、目的及工業實務差異即可穩拿分數。

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【破題】溶劑萃取與洗滌在物理機制上均是利用物質在不同相態（或溶劑）間的「溶解度差異」來進行質量傳遞，但兩者的核心區別在於「操作目的」與「目標物質的去向」。【論述】

有一未飽和空氣，溫度為 120℉，百分比濕度為 30％。請從濕度圖中找出此空氣的濕度（3 分）、露點溫度（3 分）、絕熱飽和濕度（3 分）、絕熱飽和溫度（3 分）、濕氣比熱（3 分）。

解題第一步是利用已知的『乾球溫度 120℉』與『百分比濕度 30%』在濕度圖上定出目前的『狀態點』。接著依據各名詞的物理意義與查圖規則，水平移動找濕度與露點，沿絕熱斜線移動找飽和溫濕度，並對應專屬比熱曲線讀取數值，即可逐一破解。

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【解題關鍵】利用給定的乾球溫度與百分比濕度於濕氣圖定出初始狀態點，並依據水平線、絕熱冷卻線及對應曲線的規則，讀取各項熱力學性質。【解答】 Step 1 定位狀態點：在橫軸找到溫度 120℉，垂直向上對應至 30% 濕度曲線（百分比濕度線），兩者交點即為未飽和空氣的初始狀態點。