申論 1名詞解釋及定義:㈠內能(3 分)㈡單相系統的熱力學平衡包含那些平衡(6 分)㈢絕對壓力(3 分)㈣冰點(3 分)
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申論 2對於理想氣體而言,等壓比熱與等容比熱的比熱關係式為何?請由焓(enthalpy)與內能的關係式及理想氣體方程式導出此比熱關係式。(10 分)
申論 3下圖顯示一個活塞汽缸裝置的系統,內部充滿15 kg 的空氣(C=1.007 kJ/(kg.K)),P使用內置之熱阻式電熱器將空氣自25℃加熱至77℃。加熱過程中汽缸內壓力仍保持在300 kPa,但有60 kJ 的熱由缸體散逸至外部環境中。(每小題5 分,共15 分)㈠請計算此行程需要供應多少電能?㈡請計算系統內的熵(entropy)變化?㈢若汽缸外部環境溫度保持在25℃,請計算環境的entropy 變化?
申論 4一個標準空氣狄賽爾(Diesel)循環,壓縮比為20,壓縮衝程開始時,空氣的壓力與溫度分別為100 kPa 與15℃。㈠若加熱時活塞之位移為動力衝程之5%,試決定其他各狀態點空氣的壓力與溫度。(3 個壓力值與3 個溫度值,共6 個數值,每個數值的計算為5 分,共30 分)㈡求此循環之熱效率。(5 分)(等熵指數k = 1.4,空氣之氣體常數R = 0.287 kJ/(kg.K),等壓比熱C= 1.0035 kJ/(kg.K),P等容比熱C= 0.7165 kJ/(kg.K) )v104年公務人員高等考試三級考試試題 代號:26920類 科: 核子工程科 目: 工程熱力學
申論 55 公斤的空氣(假設為理想氣體)經由多變行程(polytropical process, n = 2.56)由狀態1(壓力為100 kPa,溫度為300 K)壓縮至狀態2(壓力為500 kPa)。假設其比熱值均為定值(C= 1.005 kJ/(kg.K), C= 0.718 kJ/(kg.K)),請運用以下3 個不P v同的方程式計算熵(entropy)變化並顯示其結果是一致的。Tv㈠ΔS=mCln2+mRln2 。(5 分)vTvTP㈡ΔS=mCln2−mRln2 。(5 分)PTPTC−nC㈢ΔS =mCln2,多變比熱為C=Pv 。(5 分)nTn1n−㈣使用題㈠與題㈡的二個方程式推導並驗證題㈢多變比熱的公式。(10 分)