申論 1風力發電係將部分風能轉換為軸功，帶動發電機發電。（每小題10 分，共20 分）㈠說明氣溫、風速及風機轉子直徑如何影響輸出軸功之大小。㈡有一風力發電機其轉子直徑為20 m，並將40%之風能轉換為軸功。在風速為35 km/h，氣壓為100 kPa，氣溫為20°C 時，軸功及風機下游風速為何？
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弱點分析
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申論 2有一四衝程汽油引擎，其壓縮比為10，缸數為4，總排氣量為2300 cc。進氣條件為280 K，70 kPa，轉速為2100 rpm，燃料燃燒供應之熱量為1800 kJ/kg。在冷空氣及引擎以理想Otto 循環運轉假設下，試求此引擎之：㈠平均有效壓力（5 分）㈡循環最高溫度（5 分）㈢輸出功率（10 分）參考數據：空氣比熱比=1.4，等容比熱=0.717 kJ/kgK。
申論 3燃氣發電之燃料為天然氣。有一天然氣，經分析其組成以體積百分比表示為80.62% CH、5.41% CH、1.87% CH、1.6% CH、10.5% N。若此天然氣與空氣燃燒後，乾產物分析以體積百分比表示為7.8% CO、0.2% CO、7% O，以及85% N。試求：㈠此燃燒之莫耳空燃比（10 分）㈡以100 m3、300 K，及100 kPa 之天然氣燃燒，燃燒產物之總莫耳數為何？（5 分）㈢理論空氣量為何？（5 分）
申論 4一穩態運轉之電動馬達，輸入電流及電壓分別為10 安培及220 伏特，轉速為1000 rpm，轉軸輸出扭矩16 N·m 至負載。運轉時馬達之發熱排至外界，散熱量可表為Q=hA(T-T)，其中，h=對流熱傳係數=100 W/m2K，A=b0馬達表面積=0.195 m2，T=馬達表面溫度，T=環境溫度=20°C。試求：（每b0小題5 分，共20 分）㈠Tb㈡馬達熵改變量㈢環境熵改變量㈣此馬達運轉狀態為可能嗎？
申論 5一太陽熱能發電系統如圖所示，太陽輻射能量為0.315 kW/m2。太陽能板吸收之太陽熱能提供給一溫度維持為定溫220°C 之儲能裝置。一動力循環由儲能裝置供應熱能，排熱至溫度為50°C 之熱源，並產生0.5 MW之電能。環境之溫度為20°C。假設此動力循環為穩態操作，儲能裝置太陽熱能吸收效率為0.75，試求：㈠所需之最小太陽能板面積（5 分）㈡儲能裝置提供之可用能（5 分）㈢動力循環之熱力學第二定律效率（second-law efficiency）（10 分）