申論 4有一化學反應程序於攪拌槽中進行連續操作，如下圖所示，進料（20℃）與排出液之速率皆為2 kg/sec，槽內之液體量維持於1000 kg，此反應會伴隨熱產生，槽內每單位液體之熱產生速率為300 J/kg·sec，為維持槽內液體溫度於50℃，管圈（TubeCoil）式熱交換器置入槽中，以15℃水通入管圈進行槽內液體冷卻，該管圈與槽內流體間之總括熱傳係數（overall heat transfer coefficient）為600 J/m2·℃·sec，且攪拌槽進料與排出液之比熱（heat capacity）皆為4000 J/kg·℃，若穩定操作時管圈冷卻水出口溫度設定為35℃，試估所需管圈之熱傳面積。假設攪拌槽為完全混合，其與外界（surroundings）之熱傳可忽略。（15 分）冷卻水 冷卻水出口15 管圈℃35℃T=50℃1000 kg進料, 2 kg/sec 排出20℃ 2 kg/sec