申論 1請解釋何謂熱力狀態函數：= f(, )某純物質可以經由兩個獨立的熱力性質及去得到該狀態的所有其他熱力性質。又為何強調必須是兩個獨立的熱力性質？（15 分）
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弱點分析
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申論 2依據試題卷所給的質量與能量守恆方程式，請描述將下面題目的質量與能量方程式簡化到最終的特定方程式（Specific equations）；並請描述如何解得答案：水蒸汽以相對可忽略的速度進入一絕熱的渦輪機，當時的狀態是20 MPa及600℃，離開渦輪機時的壓力是10 kPa，速度是180 m/s，流量是5.1 kg/s；渦輪機作功1500 kW。假設為穩定流，同時假設你有軟體可以求得熱力性質，請問出口的溫度為何？（20 分）
申論 3一個由兩個等壓及兩個等熵過程所組成的穩定步雷登循環（Braytoncycle）使用空氣作為工作流體。它的高低壓力比為9.0。壓縮機的入口狀態為P = 100 kPa 及T = 310 K，經由燃燒室加熱到出口T = 1200 K。假設所有元件的出入口動能與位能的變化都遠小於焓的變化量；同時假設你有軟體可以求得熱力性質，請描述你如何求得渦輪機每單位流體質量的作功。並請將此循環繪於T-s 圖上。如果熱源及熱沉都維持等溫，分別為T = 1400 K 及T = 300 K，請也將不可逆性的區域在T-s 圖上示意出來。HL（25 分）
申論 4一個密封絕熱之不銹鋼桶內體積為1 m3，裝有800 kg，起始狀態為常壓及溫度為20℃的水，經由一10 kW 的電熱器加熱。假使該不銹鋼桶能承受的極限壓力是1 MPa。假設你有軟體可以求得熱力性質，請敘述你的方法，以求得該不銹鋼桶能夠承受多久的加熱時間？（25 分）
申論 5請將下圖的溫度-熵（T-s）圖轉換成壓力-比容（P-v）圖及溫度-比容（T-v）圖。建議你將有關的參考線也繪出。圖中的流體為水，所有的過程均為等溫或等熵。（15 分）