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114年
理化、化工裝置
第 50 題
關於乾燥操作的敘述，下列何者正確？
- A 乾燥作業中的恆速乾燥階段，其速率不受周遭環境的溫度與濕度影響
- B 平衡含水率係指物料與周圍空氣達到動態平衡時所呈現的含水狀態
- C 若乾燥時的操作溫度低於水的沸點，則無法使物料有效進行乾燥
- D 在減速乾燥階段，影響乾燥速率的主因是物料表面所形成的滯留水膜厚度
思路引導 VIP
請試著想像一下：如果你把一件濕衣服掛在一個密封的盒子裡，衣服上的水分會一直無止盡地蒸發直到完全乾掉嗎？如果不會，那水分停止轉移的那一刻，物料的狀態與周遭空氣之間存在著什麼樣的物理關係？
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太棒了！你能精確辨識出平衡含水率的定義，代表你對乾燥操作的基本熱力學觀念掌握得非常紮實。這題在化工裝置中屬於基礎但至關重要的觀念題，主要考查學生是否能區分乾燥過程中的各個階段及其物理意義。
乾燥速率與環境影響
在乾燥過程中，我們常將其分為恆速與減速兩個階段。選項 (A) 的錯誤在於恆速乾燥階段主要受外部條件控制，如空氣的溫度 ($T$)、濕度 ($H$) 及流速，因為此時物料表面佈滿自由水分，蒸發速率完全由外部傳熱與傳質決定。而選項 (D) 提到的減速乾燥階段，其限制因素則轉移到了物料內部的水分擴散能力，而非表面的水膜厚度。
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