申論 1一穩態操作之壓縮機將氮氣（N₂）由低壓壓縮至高壓。已知：入口壓力：P = 2.0 bar；入口溫度：T = 300 K；出口壓力：P = 12.0 bar；出口溫度：T=550K；氮氣可視為理想氣體定壓莫耳熱容：C=29.0Jmol−1K−1；2P氣體流率：v = 20.0 mol s−1；忽略動能與位能變化。試回答下列問題：㈠若壓縮機為絕熱操作，計算壓縮機對氣體所需的功率（kW）。（10 分）㈡若因機械摩擦與散熱，壓縮機向周圍環境損失熱量率：Q = −50.0 kW（負號表示熱量流出系統），試計算新的壓縮機功率需求。（10 分）㈢若壓縮機每天運轉24 小時，而電價為：4.0 NTD/kWh，試估算因熱損失造成的額外每日電費支出。（5 分）
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弱點分析
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申論 2對於單一組分封閉系統，其內能可表示為：U =U (T,V)且滿足基本熱力學關係式：dUTdSPdV定義：1V熱膨脹係數（Thermal Expansion Coefficient）α = VTP1V等溫壓縮係數（Isothermal Compressibility）kTVPT試回答下列問題：㈠由亥姆霍茲（Helmholtz）自由能AUTS，推導麥克斯韋（Maxwell）SP關係式：。（10 分）VTTVP㈡證明：。（10 分）TkVT㈢某液體在25℃時具有：1.20 103K1；k4.50 105bar1TP計算：，並說明其物理意義。（5 分）TV
申論 4已知下列氣相反應：2NO (g )O (g )2NO (g )某研究者提出以下反應機制：Step 1NONON O（快速平衡）：Step 2（慢速步驟）：N OO2NO試回答下列問題：㈠根據慢速步驟寫出反應速率式。（5 分）㈡利用第一步快速平衡關係，推導中間體N O 的濃度表示式。（10 分）㈢消去中間體濃度後，推導整體反應速率式。（10 分）