第1題
考慮一個活塞-汽缸系統。一開始裡面裝有0.15 kg的氮氣。汽缸內壓力為 110 kPa，溫度為100℃。然後汽缸內的氮氣開始等溫膨脹至另一狀態。 新狀態的壓力為90 kPa。 請問一開始的體積是多少？（5 分） 最後的體積是多少？（5 分） 這個膨脹過程產生的功是多少？（10 分） （氮氣的氣體常數為0.2968 kJ/kgK）
民國114年 地方三等 機械工程 熱力學考古題
民國114年 地方三等 機械工程 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
如果有一個活塞-汽缸系統，內部有15 kg的空氣。起始溫度為25℃，汽 缸內部經過電阻加熱絲加熱，溫度升至77℃。過程中為等壓。其壓力為 300 kPa。系統與環境之間有熱損失為60 kJ。請問：（每小題5 分，共20 分） 一開始體積是多少？ 最後體積是多少？ 整個系統的內能變化是多少？ 加熱絲總共給了多少熱量？ （空氣的氣體常數為0.287 kJ/kgK， v C 0.718 kJ/kg ℃）
第3題
二氧化碳氣體進入一個絕熱的壓縮機。在入口的壓力為100 kPa以及溫度 為300 K 。同時入口的質量流率為0.5 kg/s 。而在出口端其壓力為 600 kPa ，溫度為450 K。若忽略動能損失。請計算： （每小題10 分，共20 分） 入口的體積流率是多少？ 需要多少功輸入給這個壓縮機？ （二氧化碳的氣體常數為0.1889 kJ/kgK， p C 0.846 kJ/kgK ）
第4題
考慮一卡諾引擎（Carnot heat engine）從一個未知溫度的熱源接收650 kJ 的熱。然後向一個溫度24℃的熱源排出250 kJ的熱。 （每小題10 分，共20 分） 請問未知溫度應該是多少？ 這個卡諾引擎的熱效率是多少？
第5題
考慮一個壓縮機，空氣穩定的流入。入口的溫度為17℃，壓力為100 kPa。 出口的溫度為57℃，壓力為600 kPa 。其質量流率為1.6 kg/min。 （每小題10 分，共20 分） 請問空氣經過這個壓縮機的熵變化是多少？ 空氣的總能量變化率是多少？ （空氣的氣體常數為0.287 kJ/kgK，Cp 為1.005 kJ/kgK）