第1題
請解釋何謂熱力狀態函數： = f( , )某純物質可以經由兩個獨立的熱力 性質 及 去得到該狀態的所有其他熱力性質 。又為何強調必須是兩個 獨立的熱力性質？（15 分）
民國111年 高考三級 核子工程 工程熱力學考古題
民國111年 高考三級 核子工程 工程熱力學收錄考選部官方試題，共 5 題可線上瀏覽，考選部未公告本科目答案。
官方資料
題目與答案
第2題
依據試題卷所給的質量與能量守恆方程式，請描述將下面題目的質量與 能量方程式簡化到最終的特定方程式（Specific equations）；並請描述如 何解得答案： 水蒸汽以相對可忽略的速度進入一絕熱的渦輪機，當時的狀態是20 MPa 及600℃，離開渦輪機時的壓力是10 kPa，速度是180 m/s，流量是 5.1 kg/s；渦輪機作功1500 kW。假設為穩定流，同時假設你有軟體可以 求得熱力性質，請問出口的溫度為何？（20 分） dt dm m m sys exit inlet dt dE e e h m e e h m W Q sys exit p k inlet p k ) ( ) (
第3題
一個由兩個等壓及兩個等熵過程所組成的穩定步雷登循環（Brayton cycle）使用空氣作為工作流體。它的高低壓力比為9.0。壓縮機的入口狀 態為P = 100 kPa 及T = 310 K，經由燃燒室加熱到出口T = 1200 K。假設 所有元件的出入口動能與位能的變化都遠小於焓的變化量；同時假設你 有軟體可以求得熱力性質，請描述你如何求得渦輪機每單位流體質量的 作功。並請將此循環繪於T-s 圖上。如果熱源及熱沉都維持等溫，分別為 TH = 1400 K 及TL = 300 K，請也將不可逆性的區域在T-s 圖上示意出來。 （25 分）
第4題
一個密封絕熱之不銹鋼桶內體積為1 m3，裝有800 kg，起始狀態為常壓 及溫度為20℃的水，經由一10 kW 的電熱器加熱。假使該不銹鋼桶能 承受的極限壓力是1 MPa。假設你有軟體可以求得熱力性質，請敘述你 的方法，以求得該不銹鋼桶能夠承受多久的加熱時間？（25 分）
第5題
請將下圖的溫度-熵（T-s）圖轉換成壓力-比容（P-v）圖及溫度-比容（T-v） 圖。建議你將有關的參考線也繪出。圖中的流體為水，所有的過程均為 等溫或等熵。（15 分）