化學工程 91 年輸送現象與單元操作考古題（共 6 題）
資料來源：考選部歷屆試題｜法律人 LawPlayer 整理
https://lawplayer.com/exam/chemical-engineering/91-%E8%BC%B8%E9%80%81%E7%8F%BE%E8%B1%A1%E8%88%87%E5%96%AE%E5%85%83%E6%93%8D%E4%BD%9C

第 1 題
文氏計(venturi meter)與孔口計(orifice meter)是流體流動計量上重要的工
具。（20 分）
試繪出其構造示意圖並解說其計量原理。
試比較兩者之優缺點。

第 2 題
試推導單程(single pass) 熱交換器的熱傳速率與對數平均溫度差
(logarithmic mean temperature difference, LMTD)之關係式。（15 分）
若兩溫度差相等或相近時，其LMTD 該如何表示？並證明。（5 分）

第 3 題
於下列界面，通常所使用的流體力學邊界條件為何：
固液界面，
氣液
界面，
液液界面。（20 分）

第 4 題
一圓球形容器之直徑為2m，其頂上有一直徑為0.3m 之圓孔與大氣相通。若容
器內裝有半滿之甲苯液體，試問甲苯在此瞬間因揮發而損失之速率為何？假設
系統保持在18℃，甲苯之蒸汽壓為20 mmHg，密度為850 kg/m3，而甲苯在空
氣中之擴散係數為0.03 m2/hr，氣體常數R=62.36(mmHg)(liter)/(g-mole)(k)。
已知：
dz
dp
RT
D
P
P
)
N
N
(
N
A
A
B
A
A
−
+
=

2
2
2
2
z
a
)
z
a
z
a
ln(
a
2
1
z
a
dz
>
−
+
=
−
∫
（20 分）

第 5 題
在規模放大(scale up)的過程中，吾人會希望放大規模後之設備及操作條件
與放大前之設備及操作條件能維持幾何相似(geometric similarity)及動態相
似(dynamic similarity)。現有如圖所示之攪拌槽，槽直徑T1，槽高H1，攪拌
葉片長D1，轉動角速度N1，流體動粘度(kinematic viscosity)
1
ν 。若欲將之
放大為槽直徑10 倍大之攪拌槽，則槽高，攪拌葉片長度，轉動角速度及流
體動粘度應為原來幾倍？（20 分）

N1
H1
T1
D1

第 6 題
2H
C
，分子量30）之有效擴散係數。（單位：cm2/s）
數據如下：
nm
3
rav =
，
K
373
T =
，
5.2
=
τ
，
0.2
m =
τ
，
)
K
373
( s
/
cm
08
.0
D
2
12 =
。（20 分）

題目為考試當年公告版本，實務標準請以現行規範為準。