高普考題庫
101 年 101年公務人員高等考試三級考試暨普通考試

熱力學

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申論 1兩個具有絕熱之剛體桶(rigid tank),內裝一氧化碳之理想氣體,兩桶中間聯結一閥來聯通。當閥關閉時,其中一桶內裝3 公斤、0.5 bar、100˚C,另一桶內裝5 公斤、1 bar、25˚C,當閥打開時兩桶達成平衡後,將一氧化碳其定容比熱視為常數,其值為0.745 kJ/kg˚K,氣體常數0.297 kJ/kg˚K,試求下列結果:㈠平衡溫度(˚C)=?(10 分)㈡平衡壓力(bar)=?(10 分)㈢試求出此過程熵(entropy)之變化量?並說明過程之可行性。(5 分)
申論 2㈠試導出熱力學關係式(∂C/∂P)=−T(∂2v/∂T2),其中C 為定壓比熱、P 為壓力、PTPPT 為溫度、v 為比容。(15 分)1atm40˚Cβ=0.2×10−4( ˚C)−1㈡某液體在 、時,其等壓膨脹係數與P(∂β/∂T)=0.9×10−6(˚C)−2v=0.1cm3/g(∂C/∂P)=10,且比容,試求出?( 分)PPPT
申論 3標準空氣汽油機奧圖循環(Otto Cycle),壓縮比為10,壓縮初始溫度300˚K,初始壓力1bar,最高溫為1800˚K,試求下列結果:㈠循環中各過程之溫度(˚K)與壓力(bar)之值?(15 分)㈡平均有效壓力(mean effective pressure)(bar)=?(5 分)㈢熱效率=?(5 分)註:空氣定容比熱0.7176 kJ/kg˚K、氣體常數0.287 kJ/kg˚K
申論 4一未知碳氫化合物燃料CH,經與空氣化學反應後之產物,其歐薩(Orsat)氣體分xy析之結果為CO(12.1%),O(3.8%),CO(0.9%),試求下列結果:㈠寫出不含水份之乾產物為100 莫耳之化學反應式與未知碳氫化合物燃料之化學式=?、x=?、y=?(15 分)㈡寫出空燃比(kg 空氣/kg 燃料)=?(5 分)㈢此反應為過剩空氣或不足空氣?其過剩或不足量為何?(5 分)