化學工程 101 年輸送現象與單元操作考古題

什麼是白努利方程式（Bernoulli equation）？說明此方程式適用之條件。（10 分）

試以熱通量（heat flux, q/A）為縱座標，加熱線表面溫度為橫座標，繪出一加熱線在水 中產生池沸騰（pool boiling）之特性曲線，並扼要說明沸騰之機制（mechanism）。 （10 分）

說明在質傳中什麼是膜理論（film theory）。質傳係數kc可表示成kc = a(DAB)c。問在 膜理論中c之值為何？在穿透理論（penetration theory）中c之值為何？（10 分）

水（密度為1,000 kg/m3）在穩態（steady state）下於一均勻管管徑之圓管中流動， 已知進口之壓力為101 kPa，出口之壓力為200 kPa且出口比進口高5 m；管路中有 一幫浦（pump）提供200 J/kg之能量。假設系統之雷諾數大於4,000。試計算此管 路系統之摩擦損失。（20 分）

有一中空之四面體，其四個面都是相同大小之等邊三角形。試求面之視因子（view factor）Fij（i = 1, 2, 3, 4; j = 1, 2, 3, 4）。（10 分） 六、什麼是熱傳及質傳之j 因子（j-factor for heat and mass transfer）？什麼是Chilton and Colburn j-factor analogy？（10 分） 七、有一葉濾器（leaf filter）用來以二階段方式過濾泥漿，所形成之濾餅為不可壓縮。第一 階段以恆速0.5 (dm)3/min操作直到壓差達到50 kPa；接著第二階段以恆壓（50 kPa）操 作一直到總共收集到之濾液體積為8 (dm)3。問總共過濾操作時間為多少min？已知在恆 速操作時，壓力（P）、體積流率（Q）及時間（t）之關係為P = K1Q2t + K2Q；在恆壓 過濾時，壓力（P）、濾液體積（V）及時間（t）之關係為dt / dV = (K1V + K2) / P。當壓 力、體積、流率及時間使用之單位分別為kPa、(dm)3、(dm)3/min及min時，K1及K2之值 分別為45 及10。（30 分）