申論 180 kPa、10℃的空氣以100 m/s 的穩態進口速度流入一個擴散器（Diffuser），擴散器進口的面積為0.6 m2。若空氣在擴散器出口處的速度跟進口速度比較非常低，試求：㈠空氣的質量流率。（單位取kg/s）（10 分）㈡空氣在擴散器出口處的溫度。（單位取K）（15 分）註：假設空氣為理想氣體，且其等壓比熱與等容比熱皆為定值[等壓比熱Cp = 1.005 kJ/（kg·K），等容比熱Cv = 0.718 kJ/（kg·K），氣體常數R = 0.287 kJ/（kg·K）]。
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弱點分析
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申論 2一個氣缸內含有初始壓力為510Pa、體積為0.02 m、溫度為327℃的空氣，若空氣膨脹，使得體積與壓力沿著PV = C 的過程變化，C 為一定值，方程式中壓力P 的單位是Pa，體積V 的單位是m3，假設空氣為理想氣體，氣體常數為0.287 kJ/（kg·K），試求：（每小題10 分，共30 分）㈠當空氣膨脹為原來體積的3 倍時，空氣對活塞的作功為何？（單位取kJ）㈡氣缸內空氣質量為何？（單位取kg）㈢過程中輸入給空氣的熱為何？（單位取kJ）
申論 3㈠將1 kg、1 bar 的水從飽和液（Saturated liquid）等壓蒸發至飽和汽（Saturated vapor）所需的能量，與將1 kg、10 bar 的水從飽和液等壓蒸發至飽和汽所需的能量，何者較大？（10 分）㈡將1 kg、1 bar 的水從飽和液等壓蒸發至乾度（Quality）為0.6 時，與將1 kg、10 bar 的水從飽和液等壓蒸發至乾度同為0.6 時，系統內的飽和汽質量何者較多？（10 分）
申論 4一部熱效率為35%的熱機（Engine）自高溫1000 K 熱源吸收熱量500 kJ/min，並排出熱至300 K 的大氣中。此熱機的輸出功率全部用以驅動一部冰箱，此冰箱的性能係數（COP）為4.0，能把熱量從13℃的冰箱內部冷藏室帶走，並排熱至相同300 K 的大氣中。試求：㈠從冰箱內部冷藏室帶走的熱傳率為何？（單位取kJ/min）（10 分）㈡熱機與冰箱排熱至大氣的總熱傳率為何？（單位取kJ/min）（15 分）