理想氣體熱力學性質與能量轉換過程分析

📝 歷屆考古題

• 114年 moea_joint_essay 第一題
  一、一理想氣體在一封閉系統中，其循環依序由以下 3 個過程組成： ①絕熱過程 (1→2)，T1 = 90 ℃，P1 = 2 bar → T2 = 180 ℃ ②等壓過程 (2→3)，T2 = 180…
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• 113年 moea_joint_essay 第一題
  有一個 1 m³ 裝有氬氣的絕熱鋼桶，溫度 310 K，壓力 600 kPa，以一個閥門連結到另一個裝著氬氣，體積為 1.5 m³ 的絕熱鋼桶，溫度 350 K，壓力 200 kPa。在閥門打開，系統…
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• 112年 moea_joint_essay 第一題
  進入之氣體有多少比例由左側出口流出？（5 分）
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• 112年 moea_joint_essay 第二題
  每單位質量氣體所增加之熵為何(計算至小數點後第 3 位，以下四捨五入)？（10 分）
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• 111年 moea_joint_essay 第三題
  如【圖 3】所示，一個 5 m × 6 m × 8 m 之密閉空間在 120 kPa 壓力下以一加熱器加熱，此加熱器傳入熱量為 12000 kJ/h，其上有一 100 W 之風扇散布其熱量，而房間另有…
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• 110年 moea_joint_essay 第一題
  此膨脹過程所輸出之功(W)為多少 kJ？
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• 110年 moea_joint_essay 第二題
  此膨脹過程之熱交換量(Q)為多少 kJ？
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• 109年 moea_joint_essay 第一題
  對理想氣體而言，請推導內能 u、等容比熱 Cv 及溫度 T 之關係為 Δu = CvΔT。（10 分）
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• 108年 moea_joint_essay 第一題
  最後的平衡溫度(°K)（8 分）
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• 108年 moea_joint_essay 第二題
  最後的平衡壓力(kPa)（7 分）
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• 107年 moea_joint_essay 第一題
  由熵的定義可以推導出 2 個方程式，稱為 Tds 方程式：Tds = du + pdv、Tds = dh - vdp，試利用此 2 個 Tds 方程式，分別導出比熱為常數之理想氣體，任意 2 種狀態間…
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• 107年 moea_joint_essay 第二題
  請簡述對於一個絕熱密閉系統的增熵原理(principle of the increase of entropy)。（4 分）
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• 107年 moea_joint_essay 第三題
  三、有一壓縮機將空氣自 100 kPa，5 ℃之狀態吸入，而以多變過程 PV1.35=C 壓縮至 300 kPa 排出壓力。空氣的流量為 2.5 kg/sec，假設流入之速度極低可忽略，而流出之速度為…
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• 107年 moea_joint_essay 第三題
  空氣自 170 kPa，60 ℃絕熱膨脹至(1) 100 kPa，5 ℃，(2) 100 kPa，20 ℃，空氣之定壓比熱 Cp=1.0035 kJ/kg∙oK，氣體常數 R=0.287 kJ/kg∙…
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• 106年 moea_joint_essay 第一題
  請解釋昇華(Sublimation)的定義，並以壓力(P)與溫度(T)圖輔助說明（5 分）
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• 106年 moea_joint_essay 第二題
  說明焦耳─湯姆笙係數(Joule-Thomson coefficient)（5 分）
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• 106年 moea_joint_essay 第二題
  空氣在一個圓柱型活塞中被絕熱壓縮，從 1 bar 30℃壓縮到 10 bar，其中空氣質量為 20 kg，請問在一可逆過程中，所需要的輸入功率？（15 分） (提示：空氣 $C_p= 1kJ/kg ^\circ K$…
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• 106年 moea_joint_essay 第三題
  請證明理想氣體(ideal gas)的內能(internal energy)僅是溫度(T)的函數，並列出演算過程（10 分）
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• 106年 moea_joint_essay 第三題
  初始狀態為 90℃之鐵塊 40 kg ( $C_p= 0.45 kJ/kg ^\circ C$)及銅塊 30 kg ( $C_p= 0.386 kJ/kg ^\circ C$)，同時丟入 15 ℃…
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• 104年 moea_joint_essay 第一題
  最後的平衡溫度(℃)
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• 104年 moea_joint_essay 第一題
  等熵壓縮(isentropic compression)，n=K=1.4，每單位質量的壓縮功 Win為何？
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• 104年 moea_joint_essay 第二題
  最後的平衡壓力(bars)
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• 104年 moea_joint_essay 第二題
  等溫壓縮(isothermal compression)，n=1，每單位質量的壓縮功 Win為何？
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