申論 1壓力為1 MPa、溫度為350 K 的空氣穩態且等熵地流經一個流道，空氣速度為200 m/s，試求：（每小題5 分，共20 分）㈠靜滯焓（Stagnation enthalpy）（單位取kJ/kg）㈡靜滯溫度（Stagnation temperature）（單位取K）㈢靜滯壓力（Stagnation pressure）（單位取MPa）㈣馬赫數（Mach number）註：假設此空氣為理想氣體，空氣的等壓比熱與等容比熱皆為定值，等壓比熱C = 1.005 kJ/(kg·K)，等容比熱C = 0.718 kJ/(kg·K)，氣體常pv數R = 0.287 kJ/(kg·K)，空氣的焓h = CT（T 的單位為K）。p
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申論 2一個封閉的活塞/氣缸組合內含初始壓力為100 kPa、溫度為25℃、體積0.4 m3 250 kPa為的空氣，其先經過一等容加熱過程直到壓力變為，之後再經過一個等壓加熱過程直到體積變為兩倍。試求：（每小題10 分，共30 分）㈠最終溫度為何？（單位取K）㈡在整個過程中，空氣的作功量為何？（單位取kJ）㈢在整個過程，加熱空氣的熱量為何？（單位取kJ）註：假設此空氣為理想氣體，空氣的等壓比熱與等容比熱皆為定值，等壓比熱C = 1.005 kJ/(kg·K)，等容比熱C = 0.718 kJ/(kg·K)，氣體常pv數R = 0.287 kJ/(kg·K)，空氣的比內能變化可以用u - u = C(T - T)21v21來計算。
申論 3一個體積為1.0 m³的封閉剛性容器置於一個加熱板上。剛開始的時候，容器內含有水的飽和液（Saturated liquid）和飽和汽（Saturated vapor）的兩相混合物，在壓力P = 1 bar 的情況下，乾度（Quality）為0.6。經過加熱後，容器內的壓力為P = 1.5 bar。試利用下方飽和水之特性表決定：㈠狀態1 和2 的溫度（單位取℃）（每個答案5 分，共10 分）㈡狀態1 和2 的飽和汽質量（單位取kg）（每個答案5 分，共10 分）㈢如果繼續加熱至容器中的水全部變成飽和汽時，試求此時的壓力（單位取bar）（10 分）Specific volumePressureTemperaturem3/kgbar℃ Sat. LiquidSat. Vaporυυfg0.893.501.0380 × 10-32.0870.996.711.0410 × 10-31.8691.099.631.0432 × 10-31.6941.5111.41.0528 × 10-31.1592.0120.21.0605 × 10-30.88572.5127.31.0672 × 10-30.71873.0133.61.0732 × 10-30.60583.5138.91.0786 × 10-30.52434.0143.61.0836 × 10-30.46254.5147.91.0882 × 10-30.4140
申論 4試回答下列兩個問題：㈠兩部引擎的熱效率均為40%，引擎A 從一個600 K 的高溫熱池（Thermal reservoir）吸收熱量，而引擎B 則從一個1,200 K 的高溫熱池吸收熱量，兩個引擎都將熱量排給一個溫度為300 K 的熱池，假設過程中各熱池的溫度皆固定，試分別求出此兩部引擎的第二定律效率。（每個答案5 分，共10 分）㈡兩部冷凍機的性能係數均為2.0，冷凍機C 從一個300 K 的熱池吸收熱量，而冷凍機D 則從一個320 K 的熱池吸收熱量，兩部冷凍機都將熱量排至一個溫度為400 K 的高溫熱池，假設過程中各熱池的溫度皆固定，試分別求出此兩部冷凍機的第二定律效率。（每個答案5 分，共10 分）