申論 1請回答下列問題：㈠Principal of Corresponding States，請說明此原理（principal）的具體應用與應用的方式。（10 分）㈡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（thermodynamicproperty）。（5 分）㈢熱力學第三定律。（5 分）
本卷皆為申論題，點「看答案與解析」查看擬答。
弱點分析
未作答的題目不計分。看我的紀錄
申論 2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，卻不能從低溫傳到高溫是一個真理。請證明前述兩個物理現象事實上是一體的兩面，亦即若接受一個為真理，另一個也是真理。（15 分）
申論 3請由熱力學能量使用的角度比較下面三個裝置的優劣。（15 分）㈠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（hightemperature reservoir）接受100 kJ 的熱，排放50 kJ 的廢熱到低溫熱沉（lowtemperature reservoir）。㈡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。㈢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。
申論 4一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）驗證該發明家的說詞是否屬實。（10 分）類科： 核子工程科目： 工程熱力學
申論 5㈠一個理想郎肯循環（ideal Rankine Cycle）汽渦輪機進口為7 MPa 的飽和蒸汽，冷凝器的溫度（汽機出口）為25℃，請計算熱效率。（5 分）㈡若汽渦輪機的效率（isentropic efficient）為0.90，飼水泵浦的效率（isentropic efficient）為0.95，其他條件維持不變，請計算熱效率。（10 分）㈢請說明如何更改該郎肯循環的設計參數以提昇熱效率。請用簡單的圖示法說明所提的變更，確實可以提升熱效率。（5 分）㈣在郎肯循環加入再熱器（reheater）與飼水加熱器（feedwater heater）可以提升熱效率。飼水加熱器有兩種形式，開放式與封閉式。請繪製一個同時具有再熱器（reheater），開放式飼水加熱器（open feedwater heater）與封閉式飼水加熱器（closedfeedwater heater）之郎肯循環系統簡圖。請明確標明簡圖中的設備名稱。（6 分）㈤請說明為何飼水加熱器（feedwater heater）可以提升郎肯循環的熱效率？飼水加熱器對循環的運作是否有不利的影響。（4 分）㈥假設㈡中的鍋爐熱源（thermal reservoir）的溫度為290℃，請計算鍋爐的熱力學第二定律熱效率（Second Law Efficiency）。（5 分）㈦假設㈡中的鍋爐熱源（thermal reservoir）的溫度為290℃，請計算該郎肯循環的熱力學第二定律熱效率（Second Law Efficiency）。（5 分）Properties of Saturated WaterPressure Temp. Specific volume（m3/kg）Enthalpy（kJ/kg）Entropy（kJ/kg °K）（MPa） （℃）Liquid Vapor Liquid Vapor LiquidVapor0.003169 25 1.0029×10-3 43.36 104.89 2547.20.36748.55807 285.9 1.3513×10-3 0.027371267.0 2772.13.12115.8133⎛1⎞x=⎜⎝h−Ts+V2+gZ⎟⎠−(h−Ts+gZ)Exergy： °2°°°°x=(e+Pν−Ts) −(e+Pν−Ts)°°°°°°°