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1、熱學與熱機學、體學與體機械熱學與熱機學、體學與體機械 第 1 頁，共 2 頁 【請翻頁繼續作答】經濟部所屬事業機構 102 新進職員甄試試題 別:機械 節次:第三節 科目:1.熱學與熱機學 2.體學與體機械 別:機械 節次:第三節 科目:1.熱學與熱機學 2.體學與體機械 注 意 事 項 1.本試題共 2頁(A4紙 1張)。 2.可使用本甄試簡章規定之電子計算器。 3.本試題分 6大題，每題配分於題目後標明，共 100分。須用、黑色鋼筆或原子筆在答 案卷指定範圍內作答，提供額外之答案卷，作答時須述或詳解答過程，於本試題 或其他紙張作答者予計分。 4.本試題採雙面印刷，請注意正、背面試題。 5.
2、考試結束前場者，試題須隨答案卷繳回，俟該節考試結束後，始得至原試場取。 6.考試時間：120分鐘。 一、有一運轉於高、低溫熱儲溫分別為 TH（高溫熱儲溫）= 400K 及 TC（低溫熱儲溫 ）= 300K 之凍循環（Refrigeration cycle），其自低溫熱儲（Cold reservoir）吸收之熱 為 QC，排熱到高溫熱儲（hot reservoir）之熱為 QH，請依下情形明並研判此循環 為可逆、可逆或可能發生。 (一) QC = 1000kJ，QH = 1500 kJ（5分） (二) QC = 1000 kJ，Wcycle = 250 kJ（5分） (三) QH = 1500
3、kJ，Wcycle = 250 kJ（5分） 二、有個鋼槽（A、B）經一閥門接，其中 A 槽含有 0.3 m3、500 kPa 及 80 %乾之飽和 水，B槽含有 0.5 m3、300 kPa及 350C 之過熱水蒸汽。現閥門打開而使 A、B槽達相同 態，並最終使該系統與外界達熱平衡，外界溫為 30C，求最終態時： (一)槽內之壓(kPa)（5分） (二)此過程之熱傳出(kJ)（10分）（本小題計算至整，以下四捨五入） 飽和水-水蒸氣（壓表） 比容 （m3/kg） 比內能u(kJ/kg） 比焓 h（kJ /kg） 壓 （kPa） 飽和溫 （C） f g uf ug hf hg 4.246 30
4、 0.001004 32.89 125.78 2416.6 125.79 2556.3 400 143.63 0.001084 0.4625 604.31 2553.6 604.74 2738.6 500 151.86 0.001093 0.3749 639.68 2561.2 640.23 2748.7 過熱水蒸汽 0.3MPa（飽和溫 133.55C） 飽和溫（C） 比容 （m3/kg） 比內能 u（kJ/kg） 比焓 h（kJ /kg） 300 0.8753 2806.7 3069.3 400 1.0315 2965.6 3275.0 熱學與熱機學、體學與體機械熱學與熱機學、體學與體機械
5、 第 2 頁，共 2 頁 三、一空氣標準狄賽爾循環（Air-Standard Diesel Cycle）引擎，壓縮比為 17，等壓加熱過程熱傳 為 1700 kJ/kg，壓縮過程起始壓為 100kPa，起始溫為 20C，空氣之定壓比熱 Cp為 1.005 kJ/kgK，氣體常 R= 0.287 kJ/kgK，空氣標準狄賽爾循環 P-V圖如下【圖 1】， 試求： 提示：(17)0.4=3.1058；（0.168）0.4=0.49 (一)此循環之熱效（%）（5分） (二)平均有效壓（kPa） Mean Effective Pressure，MEP。MEP=（淨輸出功/壓縮過程體積 變化） （5分）
6、 (三)氣缸容積為 4公升，該四衝程引擎轉速為 1500rpm，求該引擎輸出功（kW） （10分） （本大題計算至小點後第 1位，以下四捨五入） 四、如上【圖 2】所示之 U型管加速計器，其內液體之比重為 3，將此加速計器裝於汽 內進實驗，測得計器垂直管內之液體高相差 8 cm，試求此汽之加速（m/sec2 ）。（15分）（計算至小點後第 1位，以下四捨五入） 五、有一直徑為 1.8 m 之油桶（如上【圖 3】所示）。油從桶側之噴口排出，假設桶內上端空 氣壓保持一定，假設計所有摩擦水頭損失，試計算將油表面低 60 cm所需之時間（ 秒）（15分）。（油之比重為 0.75、水銀比重為 13.6） （計算至小點後第 1位，以下四捨五入） 、有一水發電廠儲水池水面到放水面之高總差 H =160 m，其帕爾登水機為 2 m3/sec，中途之各項損失水頭只考慮管摩擦損失H（管摩擦係 f =0.03）,其他損失 均計，試求 (一) 假導水管長為 3000 m，管效（管效p（HH）/H）為 81.5 %，求 導水管直徑(m)。（15分） (二) 水機輸出功 Lth (kW)（5分） （本大題計算至小點後第 1位，以下四捨五入）
