機械工程 92 年熱工學考古題

理想氣體從絕熱壓縮過程，經由等溫膨脹過程至原始壓力，再等壓恢復至原始體積。 在此循環中 何過程吸熱？（10 分） 何過程減熱？（10 分） 吸熱與減熱何者較 多？（15 分）試以簡單的原理推導說明之。

總排氣量為1500 cm3 的往復式四行程汽油引擎，曲軸旋轉速度是3000 rpm 時，其輸 出功率為45 馬力，若引擎機械效率為85%，求其 制動平均有效壓力？（10 分） 指示馬力？（10 分）

一極長之中空圓柱，外半徑為ro，內半徑為ri。若此圓柱的導熱係數為k，內表面溫 度為Ti，外表面溫度為To，求單位長度之熱傳率？（25 分）

一個中型蒸汽鍋爐需供應一個輸出25000 kW 的發電機使用，其性能規格如下：蒸氣 輸出31.6 kg/s；蒸氣壓力60 bar；蒸氣溫度500℃；給水溫度100℃；燃料為天然氣 （96.5%CH4、0.5%C2H6、餘為不燃物質），總熱值在1.013 bar 和15℃之下為 38700 kJ/m3；燃料消耗量為2.85 m3/s。試求鍋爐效率ηb 及熱總效率ηo。（20 分）

請定義紐賽數 ，並說明其物理意義。（ 分） 請定義傅利葉數 ，並說明其物理意義。（ 分） 自然對流 往往在強制熱對流 中扮演不可忽 視 的角色。試提出一無因次參數以判定自然對流之影響效應。（ 分）