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112年公務人員特種考試關務人員、身心障礙人員考試及
112年國 軍 上 校 以 上軍 官 轉 任 公 務人 員 考 試 試 題
考 試 別
：
關務人員考試
等 別
：
三等考試
類 科
：
機械工程
科 目
：
熱工學
考試時間：2小時 座號：
※注意：可以使用電子計算器。
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。
本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。
代號
：
10540
頁次
：
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一、一簡單蒸汽動力廠如下圖所示，此動力廠是否可運轉？其循環效率為
何？（10 分）
如擬以提高鍋爐操作壓力提升之動力廠熱效率，可能產生之影響為
何？如何改善？試以 T-s 圖說明之。（10 分）
給予數據：水0.7 MPa, Tsat = 164.96℃, hf=697.2 kJ/kg, hg=2763.5 kJ/kg。
水15 kPa, Tsat = 53.97℃, hf=225.91 kJ/kg, hg=2599.06 kJ/kg。
二、某冷媒以質量流率 0.06 kg/s 進出絕熱離心式壓縮機之狀態分別為壓力
0.4 MPa、溫度 0℃及壓力 1 MPa、溫度 90℃。假設冷媒蒸氣可視為理想
氣體，其等壓比熱為一定值（1.1 kJ/kg·K）及比熱比（Specific heat ratio）
為1.3。環境溫度為 25℃。試求壓縮機：（每小題 10 分，共 20 分）
可用能增量。
可用能消滅量（exergy destruction）。
代號：
10540
頁次：
2
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2
三、一穩態操作之電腦晶片輸入之電功為 2 kJ，並自晶片表面將發熱量散至溫
度為 25℃之空氣。晶片表面溫度 50℃，請問：
晶片本身之熵產生量（entropy generation）為何？（8分）
晶片外之熵產生量為何？（8分）
此散熱過程是否滿足熵增原理（Increase of entropy principle）？（4分）
四、一渦輪螺旋槳發動機以理想的布雷登循環（Brayton cycle）運轉，提供
壓縮機及螺旋槳所需動力。循環之最低溫度及最低壓分別為 300 K 及
100 kPa，噴嘴出口溫度為 750 K，壓縮機之壓力比為 14：1，渦輪機之
出口溫度為 900 K，試求螺旋槳所需之功及噴嘴出口速度。（10 分）
如果飛機之飛行速度為 200 m/s，推進效率為何？（5分）
在T-s 圖表示此循環。（5分）
給予數據：空氣等壓比熱1.005 kJ/kg·K，比熱比1.4，氣體常數0.287 kJ/kg·K。
五、有一房間空氣相對濕度為 40%，溫度為 20℃，乾空氣質量為 50 kg。將
此房間內之濕度提高至 100%，溫度維持 20℃，請問需加多少水蒸汽？
（10 分）
以水蒸汽之 T-s 圖表示此過程。（5分）
將此加濕過程表示於濕度表（psychrometric chart）。（5分）
給予數據：大氣壓力為 101.325 kPa，水 20℃飽和壓力為 2.339 kPa。