申論 1在一密閉系統內進行一個循環，由狀態1 →狀態2 →狀態3 →狀態1。現令Q為熱（Heat），W為功（Work），E為總能量（Total energy）。已知Q＝30, Q＝10,W＝5, W＝25, ΔE＝15，根據這些已知的數據來決定Q, W, ΔE及ΔE。（20 分）
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申論 2有一理想渦輪噴射引擎，其結構示意圖如下所示：假設燃油和空氣混合燃燒所產生的燃氣視為空氣，且其為理想氣體（C＝1.0035 kJ/kg·K,p0R為0.287 kJ/kg·K），並假設除了噴嘴出口速度（V）外，其他各處的速度及位能e均可忽略不計，根據下圖數據及上述條件，求出：㈠溫度T。（10 分）••㈡燃油-空氣比（ f＝ ；mmfuel/air ratio）。假設燃油之燃燒熱為44,000 kJ/kg-fuel。fa（10 分）㈢噴嘴出口速度（V）。（10 分）eP(2=12)PV≈•0kPa
申論 3一固定體積的容器中，壓力為0.5 MPa，體積為2 m3，其中液體水（Liquid water）的體積為0.5 m3，其餘體積則充滿水蒸氣（Vapor）。㈠此氣液混合物的乾度（Quality; X）為何？（10 分）㈡現此容器內部受熱至450°C 且導致體積變化，但加熱過程中壓力維持不變，根據下表數據計算出此容器最終體積（5 分）及此過程所作的功。（10 分）P=0.5MPa ν(kg/m3) ν(kg/m3)sat.f g(T=151.86°C) 0.001093 0.3749sat.T=450°C, P = 0.5MPaν (kg/m3)Superheated vapor 0.6641年公務人員高等考試三級考試試題代號：35520（背面）類 科： 農業機械、機械工程、汽車工程科 目： 熱力學
申論 4現在的蒸氣發電廠主要以朗肯循環（Rankine Cycle）為主，其以水為工作流體，包括有鍋爐（Boiler）、渦輪機（Turbine）、冷凝器（Condenser）、泵浦（Pump）等之循環流程示意圖如下所示。現鍋爐受到1800 kJ/kg的熱傳量，而渦輪機所產生的功中的60%用來去驅動泵浦，且工作流體流經鍋爐及冷凝器的前後並未產生壓力變化。根據這些條件（含下圖及下表），求出進入渦輪機前蒸氣溫度（T）及離開渦輪機後的蒸氣乾度（X）。（25 分）qq in = 1800 kJ/kg =1800 KJ/kginBoiler2P=5 MPasaturatedwater (X(X = 0) =0)T=?WW ininWPumpTurbineWoutputoutputadiabaticadiabaticXX = ? =?Condenser440.1 MPasaturated water(X(X =0)= 0)Saturated ννh h s sf g fgfgSteam (kg/m3) (kg/m3)(kJ/kg)(kJ/kg) (kJ/kg·K)(kJ/kg·K)P=0.1kPa 0.0010431.6940 417.46 2675.5 1.3026 7.3594P= 5MPa 0.0012860.039441154.232794.37 2.9202 5.9734Superheated vaporν(kg/m3) h (kJ/kg)s (kJ/kg·K)P = 5MPa,T=275K 0.04141 2838.3 6.0544T=300K 0.04532 2924.5 6.2084T=350K 0.05194 3068.4 6.4493T=400K 0.05781 3195.7 6.6459