高普考題庫
102 年 102年公務人員高等考試三級考試暨普通考試

工程熱力學

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申論 1解釋名詞：㈠比熱（3 分）㈡熱力學第零定律（4 分）
申論 2氣體之等壓比熱與等容比熱的關係為何？（5 分）
申論 3試寫出理想氣體在絕熱過程中，溫度、壓力與比容之間的關係式。（5 分）
申論 4壓水式核能發電廠如下圖所示，採用基本的朗肯循環（Rankine cycle），進入反應爐冷卻水流量為17500 kg/s。圖示各點工作流體之性質如下表所列。T (℃) P (MPa) h (kJ/kg)1290 15 1284.7 v=0.0014 m3/kg2320 14.3 1466 v=0.0014 m3/kg5300 6 2884.2 s=6.0674 kJ/kgK740 0.01 167.5 v=0.001 m3/kg若反應爐泵浦效率為0.8，二次管路泵浦之效率為0.75，蒸汽渦輪機之效率為0.85，試求：㈠輸入之總熱量。（8 分）㈡二次管路中之工作流體質量流率。（8 分）㈢循環之熱效率。（12 分）
申論 5已知氣輪機動力廠依照布瑞登循環（Brayton cycle）運轉，空氣進入壓縮機之溫度為15℃、壓力為100 kPa。壓縮機是由氣輪機帶動，其壓力比為6，且氣輪機內空氣之溫度為800℃，試依空氣標準分析求：（已知空氣的C=1.005 kJ/kgK，C=0.718 kJ/kgK）pv㈠理論循環熱效率。（7 分）㈡循環輸出之功率。（8 分）㈢若氣輪機與壓縮機之效率皆為0.9，燃燒效率為1，機械效率為0.95，則實際之循環熱效率為若干？（10 分）
申論 6某個再熱朗肯循環（reheating Rankine cycle）動力廠，如下圖所示。質量流率為2 kg/s的蒸汽進入蒸汽渦輪機之情況為4 MPa、350℃，當蒸汽膨脹恰為飽和蒸汽時（以已知條件近似計算），將蒸汽引出再加熱至350℃。當蒸汽離開蒸汽渦輪機之壓力為20 kPa。假設液態水的比容為0.001 m3/kg：㈠試繪出此過程之Pv 圖與Ts 圖。（7 分）㈡蒸汽渦輪機的輸出功率為若干?（8 分）㈢試求冷凝器的散熱率。（6 分）㈣試求循環的淨效率。（9 分）