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105年特種考試地方政府公務人員考試試題 代號：34170 全一張
（正面）
等別： 三等考試
類科： 化學工程
科目： 輸送現象與單元操作
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。
（請接背面）
一、有關幫浦（pump）功率計算方程式，請回答下列問題：
寫出下列方程式各符號（Wp, Ha, Hb與η）的意義。（8分）
ηη
HΔ
=
−
=ab
p
HH
W
寫出上列方程式係如何從下列方程式推導得到。（18 分）
∫∫∫∫∫ ∂
∂
+⋅
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛+=−− .... dV
t
dA)(
dt
δ
dt
δ
dt
δQ
VCSC
sρenv
p
e
W
W
ρ
ρ
μ
寫出上項推導時，所做之三個重要假設。（6分）
二、平板法為測定材料之導熱係數之一種方法。使用平板法測定材料的導熱係數時，平
板材料的一側用電熱器加熱，另一側用冷卻水通過夾層將熱量移走。同時用熱電偶
測得平板兩側的表面溫度，所加熱量則由電熱器的電壓和電流算出。當平板材料的
導熱面積為 0.02 m2，厚度為 0.01m時，測得的數據如下：
電 熱 器 電壓，V 140 114
電流，A 2.8 2.28
平板材料
表面溫度，℃ 高溫側 300 200
低溫側 100 50
請回答下列問題：
材料的平均導熱係數。（9分）
若該材料的導熱係數符合如下關係：
k = k0（1+at），t為溫度℃。式中 k0及a值為若干？（6分）
寫出此方法量測導熱係數之三種可能誤差。（9分）
三、有一半徑為 R之圓管，管內充滿靜止之某一液體，此液體中溶有濃度稀薄之溶質 A，
A依循下式進行擴散：
NA = －DAB d CA/dz
式中 z為圓管之軸向座標。此管之內壁含有分解 A之催化劑，其催化分解之速率可
以kCAAw表示，其中 k為一階反應常數，Aw為管內壁面積。假設管內徑向之濃度梯
度可忽略，請推導描述此系統成分 A濃度隨時間變化之微分方程式。（20 分）
105年特種考試地方政府公務人員考試試題 代號：34170 全一張
（背面）
等別： 三等考試
類科： 化學工程
科目： 輸送現象與單元操作
四、各種分離方法都是利用被分離的成分間性質的差異性進行分離，請寫出以下分離方
法各是利用什麼性質的差異：（每小題 3分，共 24 分）
蒸餾（distillation）
液相萃取（liquid extraction）
氣體吸收（gas absorption）
乾燥（drying）
篩分（screening）
脫附（desorption）
吸附（adsorption）
結晶（crystallization）