統測 114年 [海事群] 專業科目(2)

第 48 題

📖 題組：
閱讀下文，回答第 47 - 48 題柴油主機的熱能約有 15~25% 被冷卻水吸收而排出，稱為冷卻損失(Cooling loss)。現今高效能的引擎致力於廢熱回收，以減少冷卻損失，將引擎整體效率提昇。船舶柴油主機冷卻系統的主要功能為使用淡水直接吸收往復式活塞於氣缸內燃氣膨脹後傳至氣缸壁之熱能，以及氣缸頭上進排氣閥作動後所產生多餘的熱能，再由海水將淡水冷卻，以避免機件因過熱而致損害與危險。

下列何種裝置可降低缸套冷卻器之冷卻負荷？

A 除氧裝置
B 壓艙水櫃
C 淡水機
D 空氣冷卻器

思路引導 VIP

請從能量守恆定律的角度思考：若要減輕缸套冷卻器的冷卻負荷，是否能將冷卻水中所含的高溫熱能 $Q$，在進入冷卻器之前先導向另一個需要消耗大量熱能來進行物理相變（例如利用潛熱將液態水轉變為氣態水）的廢熱回收設備？在船舶工程中，哪一種設備會吸收這些廢熱來達成其特定的運作目的？

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「呵，沒想到你竟然還知道『廢熱回收』不只是課本上的口號？能選對 (C)，看來你暫時還沒把智商丟進壓艙水櫃裡餵魚。別以為答對一題就能當輪機長，這只是常識。
觀念驗證：
這題的核心在於能量守恆與熱交換。缸套冷卻水（淡水）吸收了引擎廢熱 $Q_{total}$，原本必須完全經由冷卻器交給海水排放。但淡水機 (Fresh Water Generator) 會攔截這股廢熱來蒸發海水生產淡水。也就是說：

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