
年公務、關務人員升官等考試、
年交通
事業郵政、公路、港務人員升資考試試題
等 級:薦任
類科(別):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:
頁次:
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一、2016 年1月24 日超級寒流來臨,北部室外氣溫只有 2℃,小明使用陶
瓷電暖器提高室內溫度,大雄見狀建議改用空調的熱泵暖氣效率會比較
高。
大雄的建議有沒有道理?為什麼?(10 分)
假設希望維持室溫在 15℃,兩者的最大 COP 各是多少?(15 分)
二、一理想氣體冷凍循環使用空氣為工作流體。空氣進入渦輪機時壓力600 kPa、
溫度320 K,進入壓縮機時壓力100 kPa、溫度300 K,此系統需產生 20 kW
之冷房能力,求空氣的質量流率。(假設比熱固定,cp= 1.005 kJ/kg⋅K)
(25 分)
三、空氣進入一絕熱渦輪機時之壓力為 600 kPa、溫度為 500 K,離開此渦輪
機時之壓力為 120 kPa、溫度為 350 K,假設比熱固定,cp= 1.016 kJ/kg⋅K,
R = 0.287 kJ/kg⋅K。
計算此渦輪機之輸出功。(10 分)
若周圍環境溫度為 300 K,求此渦輪機之第二定律效率(Second-law
efficiency)。(15 分)
四、針對理想布雷頓循環(ideal Brayton cycle)。
請畫出其溫度-熵(T-s)循環曲線圖,並說明各程序。(10 分)
以溫度-熵(T-s)圖說明回熱(regeneration)如何提升其熱效率。
(15 分)