工程熱力學循環與分析

📝 歷屆考古題

• 111年 高考申論題 第一題
  請解釋何謂熱力狀態函數：ζ = f(ξ, φ)某純物質可以經由兩個獨立的熱力性質ξ及φ去得到該狀態的所有其他熱力性質ζ。又為何強調必須是兩個獨立的熱力性質？（15 分）
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• 111年 高考申論題 第二題
  依據試題卷所給的質量與能量守恆方程式，請描述將下面題目的質量與能量方程式簡化到最終的特定方程式（Specific equations）；並請描述如何解得答案： 水蒸汽以相對可忽略的速度進入一絕熱的渦輪…
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• 111年 高考申論題 第三題
  一個由兩個等壓及兩個等熵過程所組成的穩定步雷登循環（Brayton cycle）使用空氣作為工作流體。它的高低壓力比為 9.0。壓縮機的入口狀態為 P = 100 kPa 及 T = 310 K，經由…
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• 111年 高考申論題 第四題
  一個密封絕熱之不銹鋼桶內體積為 1 m3，裝有 800 kg，起始狀態為常壓及溫度為 20℃的水，經由一 10 kW 的電熱器加熱。假使該不銹鋼桶能承受的極限壓力是 1 MPa。假設你有軟體可以求得熱…
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• 111年 高考申論題 第五題
  請將下圖的溫度-熵（T-s）圖轉換成壓力-比容（P-v）圖及溫度-比容（T-v）圖。建議你將有關的參考線也繪出。圖中的流體為水，所有的過程均為等溫或等熵。（15 分）
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• 108年 高考申論題 第一題
  熵增原理之表述為何？
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• 108年 高考申論題 第一題
  空氣之流量。
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• 108年 高考申論題 第二題
  何謂卡諾循環？
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• 108年 高考申論題 第二題
  二、試說明凱爾文－普朗克敘述及其意義。（12 分）
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• 108年 高考申論題 第二題
  總功率輸出。
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• 108年 高考申論題 第三題
  渦輪機之等熵效率之定義為何？
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• 108年 高考申論題 第三題
  三、10 kg、500 K、300 kPa（狀態 1）的氧氣進行由下面三個過程所建構的 循環：1→2 等溫（isothermal）過程膨脹至 100 kPa；2→3：等壓過程； 3→1：可逆且絕熱的壓…
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• 108年 高考申論題 第三題
  理論循環熱效率。
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• 108年 高考申論題 第四題
  四、氬氣在 1600 kPa 與 450℃以 55 m/s 的速度穩定地進入一絕熱的渦輪機， 並在 150 kPa 以 150 m/s 的速度離開。渦輪機的入口面積為 60 cm² 。若 渦輪機的輸出…
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• 107年 高考申論題 第一題
  Principal of Corresponding States，請說明此原理（principal）的具體應用與應用的方式。（10 分）
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• 107年 高考申論題 第一題
  熱機（heat engine）：運轉高低溫度分別為 800°K 與 300°K。熱機由高溫熱源（high temperature reservoir）接受 100 kJ 的熱，排放 50 kJ 的廢熱…
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• 107年 高考申論題 第二題
  熱力學第零定律，請說明指出此定律所定義之物質熱力學性質（thermodynamic property）。（5 分）
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• 107年 高考申論題 第二題
  冷凍裝置（refrigerator）：運轉於高低溫度分別為-3℃與 37℃的區域。該裝置使用 50 kJ 的功（work），由低溫區抽取 100 kJ 的熱到高溫區。
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• 107年 高考申論題 第二題
  二、依據熱力學第二定律將能量由熱的形式轉換為功的形式時，一定要排除廢熱才能循環運作，很多人認為不可思議，廢熱也是「能源」，為什麼要浪費！但是人們可以接受能量（熱）只能從高溫的物質傳給低溫的物質，卻不能…
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• 107年 高考申論題 第三題
  熱力學第三定律。（5 分）
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• 107年 高考申論題 第三題
  熱泵（heat pump）：運轉於高低溫度分別為-23℃與 27℃的區域。熱泵由低溫區抽取 100 kJ 的熱能，送出 150 kJ 的能量送到高溫區。
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• 107年 高考申論題 第四題
  四、一個發明家設計了一個熱泵，宣稱可以用 2 kW 的功（work），自-3℃的室外環境移動 20 kW 的能量到 27℃的室內，請用克勞希爾斯不等式（Clausius Inequality）驗證該發…
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• 106年 高考申論題 第一題
  內含性質
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• 106年 高考申論題 第一題
  試繪出蒸汽壓縮製冷循環（vapor-compression refrigeration cycle）的 P-h 圖。（5 分）
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• 106年 高考申論題 第一題
  寫出黑姆荷茲函數（Helmholtz function）A 之定義。（4 分）
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• 106年 高考申論題 第一題
  單位時間空氣流量與蒸汽流量各為若干？（20 分）
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• 106年 高考申論題 第二題
  多變過程
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• 106年 高考申論題 第二題
  試以(一)小題繪製之 P-h 圖說明，當循環之冷凝壓力增加時，對輸入功、製冷量及效率的影響。（10 分）
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• 106年 高考申論題 第二題
  試寫出等容比熱 Cv之定義。（4 分）
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• 106年 高考申論題 第二題
  此複式循環之熱效率？（10 分）
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• 106年 高考申論題 第三題
  臨界點
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• 106年 高考申論題 第三題
  試利用等容比熱之定義與一般熱力方程式推導出 ∂²A / ∂T² = -Cv / T 其中 T 為溫度。（12 分）
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• 106年 高考申論題 第三題
  空氣燃料質量比？（5 分）
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• 106年 高考申論題 第四題
  四、某個活塞／汽缸的裝置，其中含有 30˚C 與 150 kPa 狀態下的二氧化碳。現將二氧化碳以 PV^1.3 = C 之過程壓縮至最終壓力為 600 kPa。試求二氧化碳所作之比功及比熱傳量。二氧…
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• 105年 高考申論題 第一題
  一、請區分何謂「物理性質（physical property）」與「熱力性質（thermodynamic property）」？請分別給兩個性質。（12 分）請問這兩類性質在一般核電廠的朗肯循環（Ra…
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• 105年 高考申論題 第一題
  (一)如果該引擎為一簡單理想的布雷登循環（Brayton cycle），它的壓縮比（compression ratio）為 9，進入壓縮機的空氣壓力是 1 atm，最高與最低與的運轉溫度分別為 900…
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• 105年 高考申論題 第一題
  (一)請繪出 T-s 與 p-v 圖，並將狀態 1, 2, 3 標示在圖上。（15 分）
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• 105年 高考申論題 第二題
  (二)請依以上的條件將卡諾循環（Carnot cycle）及布雷登循環繪於 T-s 圖上，並請將不可逆性以陰影區標示於 T-s 圖上。（12 分）
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• 105年 高考申論題 第二題
  二、一個剛硬（rigid）且完全隔熱（well-insulated）的節流閥（throttling valve）被應用來將工作流體由高壓轉換成低壓狀態。飽和液態水穩定地進入節流閥的溫度為 150℃；離…
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• 105年 高考申論題 第二題
  (二)描述如何求出每一過程熵的變化量。（10 分）［註：不必求得答案。］
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• 105年 高考申論題 第三題
  (三)描述如何求出過程 1→2 的作功量。（5 分）［註：不必求得答案。］
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