機械工程 93 年熱機學考古題（共 5 題）
資料來源：考選部歷屆試題｜法律人 LawPlayer 整理
https://lawplayer.com/exam/mechanical-engineering/93-%E7%86%B1%E6%A9%9F%E5%AD%B8

第 1 題
以p-v 圖分別解說汽油車引擎具渦輪增壓（Turbocharge）（7 分），及超增壓
（Supercharge）之動力循環差異性。（7 分）
為何跑車（Sport car）常做如此之設計？（6 分）

第 2 題
一理想（cold-air-standard）柴油引擎動力循環，其衝程包括下列四類過程（process）：
1-2   Isentropic 壓縮過程。
2-3   等壓加熱過程。
3-4   Isentropic 膨脹過程。
4-1   等體積放熱過程。
畫p-v 圖及敘述四類過程。（6 分）
分別計算過程2-3 之Q2-3, U2-3, and W2-3 及過程3-4 之Q3-4, U3-4, and W3-4。（6 分）
推導出理想柴油引擎動力循環之熱效率。（8 分）

第 3 題
在發電廠中，蒸汽渦輪機常區分為高壓及低壓蒸汽渦輪機，並藉由過熱器及再熱器
產生之蒸汽來推動蒸汽渦輪機。
以T-S 圖分別解說其蒸汽溫度及壓力之差異。（8 分）
如果沒有再熱器之設計，為何會影響發電廠鍋爐之熱效率？（6 分）如果增加再熱
器之數目有何優缺點。（6 分）

第 4 題
在冷暖氣機之設計，常用到psychrometric chart。
以psychrometric chart 圖分別解說加熱增濕（Heating with humidification）與冷凍除
濕（Cooling with dehumidification）之物理意義及其差異。（12 分）
分別各舉兩種應用上述原理之實際設備。（8 分）

第 5 題
一容器初始時被一可移動之活塞分為A 及B 區，A 區體積為1 m3，含500 KPa and
80℃之氮氣，B 區體積為1 m3，含500 KPa and 25℃之氦氣，由於活塞之熱傳導，容
器中之溫度最終將平衡，達到最終平衡溫度（final equilibrium temperature）。
（氮氣：R＝0.2968KPa m3/Kg K, Cv＝0.743 kJ/KgK；
氦氣：R＝2.0769KPa m3/Kg K, Cv＝3.1156 kJ/KgK）
計算容器中之最終平衡溫度。（15 分）
如果活塞固定，容器中之最終平衡溫度為何？（5 分）

題目為考試當年公告版本，實務標準請以現行規範為準。