荷澄化學 最新 113年國營化工 線上解題

大家好,我們今天要解這個2024年的國營化工線上解題 那因為我前陣子感冒,現在快好了,可是聲音還沒有回來 所以聲音會比較低沉一點,會比較怪一點 那這是我們合成化學 同學可以上官網或者是有臉書、蝦皮 或者是用LINE直接問我都可以 那我們一樣每年都有開這個線上報分系統 報分的網址在這裡,或者你直接用這個QR Code去掃 那請同學去填這個報分系統 那這個報分系統的資訊還蠻重要的 到時候會根據同學的報分去預估我們一個錄取的初試分數 那你把那個網址點進去就可以有這個報分系統 就照上面去填 那如果說你想要看結果的話 你已經填過想看的話,你要不就輸入空白 直接打空白或者上這串網址 就是這邊,就可以看到大家填打的結果 那我們就馬上來解這個國語化功能考題 我們先來看到專A,專A要50題 那難度方面我覺得算稍難 有些題目命的蠻奇特的 那整張寫起來其實算稍難,但也不至於太難寫 可能就幾題比較困難的題目 那專A等到我們解完以後再來聊專A的部分 那我們來看到這個專B的這個題目一樣是有6題 那其實已經很多年都是出6題 你看到其他科系也都是出6題 代表什麼? 代表國營官方有規定一個公版的命題模式就是出6題 那也許上下各三題給不同老師命題 所以同時會有兩個老師命題 那這命題的老師通常就是 國營體系的這個同仁或者是長官之類 或者特定幾個組別,然後去輪 那通常不會重複 今年換你了以後,那之後就換別人 所以題型每年都在變化 因為這些同仁或者是長官 有時候想要命的這種題目的想法會不太一樣 那其實這種國營的這種命題模式跟研究所完全不一樣 你如果念研究所再去考國營你會發現 唸的完全不是念到重點 他比較自走自己走自己的路 跟國考有點像 可能跟高考那些有點像 但是自己走自己的路 那這一張題目的這個難度呢 如果你跟以往比的話 你會覺得這張應該算比較偏簡單的 有蠻多基本的題目 但是也有非常難的題目 像是第五題我就認為說是很難的題目 一般的考生應該是解不了第五題 那你如果在第五題花了太多時間 然後沒有解對的話其實會比較喫虧 因為他會佔用你非常多的時間 會影響到你其他題的這個檢查時間或者答題時間 那我們就來看一下專B這張考卷要怎麼解呢 第一題非常科系的命題 很簡單的一題題目就是問這個雙套管熱交換器 然後他跟你講這些數據以後 然後首先是逆流式問你說 要計算水的出口溫度 就是冷物流的這個出口溫度 那以及說要你解他的這個熱傳面積 這個都很基礎的考法 那如果你今天把它改成順流式的時候 問你熱傳面積會變成多少 理論上順流式要達到一樣的熱傳量 所需要的熱傳面積會更大 所以解出來的話這個數字要大於他才會合理 那因為題目沒有跟你講說 改成順流式的時候溫度是不是還是一樣 那這個時候我們就假設他是一樣去解 你不這樣假設你沒有辦法去做 我們就來看一下怎麼解呢 首先最重要就是要整理已知資訊 已知資訊整理的好的話你就比較不會搞混 那比較知道說題目講的樂樂等 哪一些纔是你真正重要的數據 你可以把它整理好 那其實這種熱傳題目就很標準 就是解熱交換器 你就先把公式把它寫出來了以後 那今天熱物流所放熱的量 會等於冷物流所吸熱的量 所以你用這個公式就可以解出 今天冷物流出口的溫度 那今天如果要解他的熱傳面積該怎麼辦呢 你就可以用到LNTD UA LNTD的那一組公式 那要算LNTD的時候 你首先要算雷達T1跟T2 那在算出LNTD了以後 把他帶進去你最後就可以算出 他的這個熱交換的這個熱傳面積 那這裡啊 這題原理算簡單 但是很多人會錯的就是 你必須要注意到 題目講的瓦的部分 要把它改成焦耳每秒 那因為這裡質量流率的部分 是每小時的公斤量 所以你要記得把這個的小時 把它換成秒 你沒有這麼做的話 這題就會算錯 很多同學就是栽在這裡 這考試的這個題目很簡單 可是這個部分沒注意到就會寫錯 答案是3.13 那如果今天把它改成順流式的時候呢 我們要假設他的這個溫度都不變 你不這樣假設的時候 你變數太多你根本沒有辦法解 所以我們假設冷熱物流的 溫度都不變的情況下 所以這個時候再去算他一個新的LNTD 那算出來以後再帶入公式 你最後就可以發現到 那這個機率比我們逆流式 所需要的熱傳面積還大 符合預期 所以這題就是這樣解 第二題是深論題 我覺得這題目命的蠻不錯的 蠻有創意的 因為其實你去看其他考試題目 很少在問這個塔頂迴流筆 所造成的影響 所以像這樣遇到這樣題目的時候 考生是真的需要動腦去想的 不是直接背答案 那我們來看 如果提高塔頂的這個迴流筆 R增加的時候會有哪些優缺點呢 我們首先看第一題 那什麼叫回流筆 迴流筆就是你今天 L除以D的這個筆值 L是流回我們的塔中的這個 沒流率 液體的沒流率 那D是我們塔頂的這個沒流率 那他們兩個的這個筆值 就成為叫做R 那我們把R提高會有什麼優點呢 優點就是 第一個就是分離效率變高 因為你流回去的液體變多了 所以氣象跟衣象的接觸變多了以後 分離效率就增加了 那分離效率變高的話 可以有兩種影響 取決於你今天板數有沒有去改變 當你今天分離效率提高 N不變的情況下 就是你塔高不去改變 所以N不改變的情況下 那這個時候 塔頂產物的濃度就會增加 那塔底產物的濃度就下降 會變得分離效率會分離得更好 就是你塔頂可以得到更純的產物 那如果說今天分離效率提高 你XD跟XW都不改變的情況下 那最直接就是你N會下降 你所需要的理論板數會變少 就是你要達到這個分離目標 所需要的理論板數變少 那理論板數越少的時候 你這個塔高就可以比較低一點 所以你的建塔成本就可以降低 這個是提高迴流比R的優點 其實我這裡會講很多個 你只要講到幾個 大致上對你就可以拿到分數了 其實化工在改這個解釋名詞 沒有那麼嚴格 我這是化學式的回法 就是回得很詳細 實際上你達到重點就可以 不一定是全部都要達 就是有講到重點就好 那提高迴流比的缺點有哪一些呢 就是能量損耗會增加 因為你流回去的液體量更多的時候 你再廢氣就不需要更多能量 纔能夠把這些液體 把它蒸餾變成氣體 那同時你要提高迴流比的時候 你的塔頂的冷凝器的負荷也會變高 那會使得你這個能量損耗變高 就是冷凝器跟再廢氣的負擔都會增加 然後也會增加這些能量的損耗 那也會增加你的操作成本 因為我們冷凝器要將 氣體冷凝為液體的時候 它需要一些冷凝水 所以冷凝水會更多 那再廢氣的部分 把液體蒸餾變成氣體的時候 它需要很多的蒸氣 所以蒸氣跟冷凝水的用量都變高了 你的操作成本會增加 那另外就是設備的體積會變高 因為你要流回去的 這個液體的流量比較高的時候 你需要比較大的這個塔身直徑 纔能夠容納這麼高的流量 那同時冷凝器跟再廢氣的體積也要增加 所以會增加你部分的這個設備成本 但好處就是你的塔高可以低一點 因為如果你要達到相同的 這個蒸餾的這個目標的話 那這個時候所需要的這個理論板數 可以少一點 所以你的高度可以降低 可是寬度要增加 那同時冷凝器跟再廢氣的體積也會增加 所以會使它這個設備體積是增加的量 那我這裡補充一下 這個總成本跟迴流比的關係 這個很多同學都有念過嘛 就是固定成本是指 你像是建塔的成本啊 設備成本 那操作的成本是指說 你假設使用電啊 或是使用冷凝器 冷凝水 或者是使用這個加熱的過熱蒸氣 這個都是算在操作成本 那它會隨著迴流比增加 而會有增加或減少的狀況 會使得你的成本影響 那操作成本加固定成本加起來 就會是一個總成本 那什麼時候總成本最低呢 就是在最適迴流比RO的時候 它會呈現一個最低的這個總成比 總成本 那通常情況下 通常是最小回流比的1.2到1.5倍 那這個是我補充給同學的 這個考試不用打 除非他問你 你再打 那剛好講到迴流比 我們就來補充一下 104年的中鋼化工的師級考題 問你迴流比的敘述哪一個正確 那這個是複選題 104年是考複選的 第一個 最小回流比的時候 所需的板數應該是最多 那第二個 降低迴流比會使得產物的純度降低 可以節省操作的費用 正確 就是增加回流比的時候 產物純度變純 那降低迴流比 產物的純度就變低 感冒還沒完全好 那DC的話 最適的迴流比 可以使總成本變到最高 錯 應該是最低 最後一個 全迴流所需要的增流板數 應該是最少的 對 這是對的 所以是B跟珠 那第二小題的部分 他問說吸收或者是萃取的時候 以順流式相較於逆流式的優缺點為何 這種考法其實就比較常見一點 那我們首先來看到這個優點的部分 以吸收為例的話 順流式就是壓力降比較低 那壓力降低 所以你根本就不用考慮逆流現象 沒有像逆流式一定要考慮逆流 那第二個就是你可寫可不寫了 就是順流式的設計比較簡單 比較容易控制 這個是另外補充 這個可以不用寫沒關係 那缺點就很明顯了 就是他直傳效率比較差 因為他的這個接觸比較沒有那麼多 那以及接觸面積小 那以及氣體用量大的時候 你要使用更多的氣體 纔能夠達到一樣的分離效果 因為你的這個直傳效率比較差 所以如果你要達到一樣分離效果的時候 你要使用的這個氣體量就比較多 那這是講吸收 吸收是氣體去吸收液體裡面的成分 如果今天是萃取的時候 就是用液體去萃取 所以這個時候萃取塔就要使用更多液體 纔能夠達到一樣的分離效果 而逆流式吸收塔 他的直傳效率就比較高了 接觸面積也比較大 氣體的用量也比較小 唯一缺點就是要考慮溢流的現象 第三題 蒸發器的問題 那這是一個很中規中矩的蒸發器問題 所以這題的難度沒有很高 如果說你有算過蒸發器的時候 其實他就是那樣解而已 他說今天有一個這個重量1%的鹽水 要放進蒸發器裡面把它濃縮 那跟你講說他進料的這個條件 那以及蒸發器的壓力啊 溫度啊這些條件 那我們最後的濃度要提升到3%的時候 問你蒸發量就是V等於多少 濃縮液的產量就是L等於多少 蒸氣的用量就是S等於多少 他其實問的蠻客氣的 我後面再補充兩個 他還可以問哪一些呢 他可以問你這個熱焦畫面積 那以及問你這個效率是多少 因為這個是很正常的考法 那題目有跟你講他的U 那跟你講這個氣化熱 兩個氣化熱 水蒸氣的氣化熱跟鹽水的氣化熱 跟進料的熱容量 啊又跟你講U了沒有問A 實在是蠻可惜的 那這一題他是改編自Junkopolis Example 8.4-1 那其實我們單照課程有收錄這一題 在我們的4A-22 那其實一樣的題目稍微做一點點改變 所以如果你有做過這一題目的話 解起來不會太難 這邊介紹一下這個蒸發器的原理 我們今天假設有這個鹽水的進料 流入了這個蒸發器之中 我們希望把這個鹽水濃縮 要怎麼濃縮呢 就是把裡面的水給蒸發掉 所以把裡面的水蒸發變成蒸氣了以後 那最後底部就剩下我們濃縮的這個液體 那要怎麼把水蒸發呢 你必須通路蒸氣去把它蒸發 那我們通路一個飽和蒸氣 那蒸氣流出來以後變成飽和液體 那它們之間的這個熱量差 我們就稱為淺熱 所以飽和蒸氣變成飽和液體以後會放熱 那我們的鹽水在吸收它的放熱量 然後蒸發了部分的這個氣體上去 那這個就是它整個蒸發器 它的這個系統 那右邊這個部分是這些參數 那就如上面所寫 那這個時候蒸發器有三組的平衡關係 第一個是質量守核 就是你鹽的這個質量會是一樣的 所以整體的質量的話 我們就是進料F跟你進來的這個蒸氣的量是S 那出來是多少呢 出來是V跟出來的這個蒸氣 以及出來的這個溶液態 那你如果把S把它消掉以後 就是F會等於V加L 這個很簡單嘛 那這個是整體的質量 那鹽水的質量就是乘以它們的這個默分率 所以就如下面這樣 那一樣把S的部分消掉 那這個就是籠子的質量平衡 這是第一個很簡單的質量平衡 那第二個是能量守核 就是你今天流進來的熱量 會等於出來的這些熱量 所以流進來就是你進料的這個熱量 加上你過熱蒸氣的熱量 會等於你流出來的這個氣體的這個熱量 加上液體的熱量 再加上流出來的飽和液體的這個熱量 那如果說你把它S的部分把它提出來 它可以等到hS減掉小hS 這兩個相減就稱為叫蒸氣淺熱 就是今天蒸氣從飽和蒸氣變成飽和液體 它們之間的熱量差就稱為叫做蒸氣淺熱 題目有時候會給你hS跟小hS 或者有時候會像這一題一樣給你蒸氣淺熱 你自己要看清楚題目給你的這個條件是什麼 那把它變成蒸氣淺熱以後就可以得到這個方式 這個是能量平衡 那最後是蒸發器的能量平衡 蒸發器的能量平衡就會等於我們蒸發進來的這個蒸氣的量 乘以蒸氣的淺熱就代表它放出了多少的熱量 那會等於UA再乘以流打T 流打T會等於TS減掉T1 這組公式其實以往還蠻常考的蠻重要的 只是這次沒有考到這組公式我覺得蠻可惜的 那它的代表意義就是蒸氣所提供熱量會等於蒸發器所傳遞熱量 那這個就是這個加熱器的這個原理 然後其實這一題最關鍵的是整理已知資訊 你把我這邊這個圖表的這些資訊都把它整理好 然後畫好示意圖以後你基本上這一題就可以對了 最難的是整理這些資訊 看題目的已知放在哪個位置 那我們今天要求什麼呢 要求S等於多少 求L等於多少 跟V等於多少 那把其他的已知放在這邊 不一定每個東西都會用到 像這一題來講就沒有用到U 就是蠻可惜的 那題目這裡我們再補充一下 就是題目有跟你講說 浸料的這個熱容量是多少 是4.14K角除以公斤K 可是這裡要跟同學講一下 你由這個單位來看 這裡要澄清一下 應該是比熱而不是熱容量 我們寫在下面 熱容量是指說 使物質上升1K所需的熱量 單位是焦耳除以K 那如果是末耳容容量就是 焦耳除以末耳除以K 那今天題目給的是K焦耳 K焦耳除以公斤再乘以K 那它應該是比熱 所以本題給的應該是比熱 那因為題目都講熱容量 我就直接用代號C 反正不影響 我怕用S你們會搞混 那今天由上面 我們剛才講過的原理來講 你可以用質量平衡去解 其實這點難度蠻簡單的 你質量平衡解 你可以寫出這兩個質量平衡式 那去解凝粒方程式 就可以解出L跟V的質量流率 那接著他問說蒸汽要使用多少 那這裡他跟以往的考法不一樣 以往通常會給你 淨料它的熱是多少 熱含是多少 那這一題給的是它的熱容量 那我們這時候就要想說 你今天一個溫度比較低的淨料 放到加熱器裡面以後 在比較高的溫度去加熱 那把那些蒸汽去 把容易變成蒸汽的時候 那這個時候 我們首先要把我們的淨料 第一步就是把淨料 加熱到它反應的那個溫度 所以這個時候淨料所吸熱的量 就等於它提高到那個溫度 所需要的量 再加上把部分液體 氣化所吸收的熱量 會等於我們所有飽和水蒸汽 所放熱的這個熱量 所以你可以寫出一個 這樣的這個等號 所以這個飽和水蒸汽的放熱量 就是S再乘以讓它S 會等於我們蒸汽放出來的熱量 那會等於我們的淨料 所提高溫度所需要的熱量 再加上你盡量要把 V的這個質量流率的這個液體 把它氣化所需要的熱量 所以你可以寫出一個 這樣的方程式出來 那最後解出來 S就等於7075公斤每小時 這個就是答案 那因為其實這題 考這樣蠻客氣的 我寫詳解的話 我另外再補充兩個問題 第一個就是經濟效益 什麼叫經濟效益 經濟效益就只是說 效果除以成本 你花了多少的成本 達到怎樣的效果 以蒸發器來講 就是效果 就是你所蒸發出來的氣體的量 所以效果就是V 那你所花的成本 就是你流入的這個過熱蒸汽 所需要的這個量 或者飽和蒸汽所需要的量 這個就是你的成本 是S 所以V除以S 就等於我們這個 蒸發器的經濟效益 它是0.848 那所需要多少的熱傳面積呢 我們就可以用這組公式去求 那代出來的話 是252m² 那這裡同樣要小心喔 跟第一題一樣 就是瓦是一兆每秒 所以它這裡給你小時的時候 你一定要把它改成 是秒的單位 算出來才會對喔 所以如果說 題目問你加熱面積的話 是252m² 第四題是由兩個題組所組成 那前面就前言的部分 它說今天有一個濕空氣 濕空氣是指什麼 就是水加乾空氣 那如果你今天把水給去除了以後 就變成純的乾空氣 那把這個乾空氣進入一個 氣管式加熱管了以後 然後有以下這兩個問題 看起來這兩個問題沒有關聯 那第一個是 它說這個加熱管 是由不同的管子所組成 那它的這個管徑不同 然後溫度壓力 以及它的這個流速也不一樣 要你求說這裡V2 會等於多少 它的平均流速是多少呢 那我們先來解第一題 那這裡補充什麼叫 氣管式加熱管 它就指的是含有FIM 就叫鰭片的這個加熱設備 那凸出來一個這個FIM的時候呢 它的這個散熱面積比較大 散熱面積比較大的時候 加熱管的這個效率就比較高 你就可以在比較有限的空間下 然後達到一個最大的效益 就是可以快速加熱流體 那首先我們來解第一題 其實這個解法很簡單 就是質量守恆 你今天管徑不同的時候 你流入的這個質量流率 會等於流出來這個質量流率 所以M1 bar會等於M2 bar 這個就是它解題的最基本的原理 那我們這個時候 它的這個內徑不一樣的時候 我們可以解除它的這個截面積 就寫在這裡 然後其他的這個參數都寫在這邊 那其實這張考卷獲得歷年 用了蠻多的概念就是 PM等於LRT 我不知道這幾年為什麼這麼愛考這個 那同學如果要考的話 多留意這個公司 這個公司的應用很多 所以我們用PP等於NRT去證明的話 可以證出PM等於LRT 那所以密度就會跟PM除以RT有關係 那由我們質量守恆可以知道說 空氣流入前跟流入後的質量 是不會改變的 所以M1 bar會等於M2 bar 那因為M bar會等於Low Q 會等於Low AB 所以我們就可以寫出這個方程式 那寫出方程式以後 再把PM等於LRT這個拿去應用 那因為這個氣體都一樣 所以它的分子量也可以扣掉 R也可以扣掉 最後就可以得到這個式子 那得到式子以後 再把數據把它代入 那最後的答案就是 V2等於13.745公尺每秒 那第二小題它跟你講說 有水跟你講密度 年度 然後放入多少內徑的管子 然後它的流速也都跟你講了 那要你計算連絡速度 這個就很簡單了 就是把它帶一帶就可以求出來 那你今天水在裡面流動的時候 我們使用一個皮托管去測量 它的這個速度 那皮托管一般是測量點速度 那如果我今天想要測量 平均流速的時候 我們會有一個做法 就是把它放在正中間 那去測量的時候 跟這個平均流速會差一半 那今天問你說 請你以剛纔算出來的連絡速度去判斷 說它這個測量數值 是否接近平均流速呢 我們就來看一下 那首先第一個小題算連絡速 就是連絡速等於LVD除以μ 那看起來沒有什麼特別的陷阱 你就把這些數字代入 那我通常會建議 同學在計算的時候 把這些單位都寫出來 你纔不會搞混 因為你注意到這裡的單位 是有用硬曲的部分 可是我們其他單位卻是公字 所以你必須把硬曲換成公詞 那算一算以後 答案是141930 是問流 因為它數字太大了 問流或者亂流 那既然講到皮托管 我們就來複習一下皮托管的原理 皮托管是測量點速度 那它的做法就是 接一個U型管插壓機 去測量說你今天流過來以後 從點一到點二 我們藉由量這邊的長度 就可以藉由下面這個公式 知道說點一跟點二的壓力差是多少 那再把這個代入百努力方程式以後 就可以求出點一的這個流速 所以我們把數據 代入了這個百努力方程式了以後 那就可以求說 今天V1它的數值 那再把我們的雷達比數值代入 又可以得到另外一個方程式 這兩個都可以拿來用 這個就是皮托管的原理 它是測量該點的速度 那什麼時候可以拿來測量平均速度呢 這個是可以考證明的 就是當你今天流體是乘流 而且你今天是把那個點速度的位置 放在正中間的時候 所以你是測量一個最大流速的時候 你這時候可以藉由公式 去反對平均速度 公式就是平均速度 會等於最大速度餘的一半 這個可以考證明 那回到題目呢 如果我們今天 把這個皮托管放在正中間的時候 數值會不會接近平均流速呢 不會 為什麼 兩個原因 基本上寫第一個就可以了 因為該流體的連路數太高 它不是乘流 它是問流或者亂流 所以它的這個平均速率 不會等於最大速率的一半 你寫這樣就可以了 那第二個是我另外補充的 即使它是乘流 那平均速率會等於 一半的這個最大速率的時候 測的數值也差了兩倍 你不能說它接近平均流速 你只能說你可以間接測出平均流速 它數值並不是一樣的 它是用間接測的 那其實你答上面這個原因就可以了 下面那個可寫可不寫 第五題是魔王題 難度蠻高的 這張考卷最難的題目 你如果這題有寫對 你基本上是一定上 沒有寫對也沒關係 就是基本而已嘛 因為正常同學都不會 所以重點還是其他比較基礎的問題 因為這題難度真的是蠻高的 它出自於Mockable的立體8.2 算是一模一樣的問題 就只是差在這裡 給的這個數據不一樣而已 所以解法還蠻類似的 它說今天以一個風扇 去輸送這個煙道氣的時候 那入口的這個流速可以視為0 那經由風扇把它加速了以後 它再排出去 那排出前的壓力 跟排出後的壓力不一樣 那排出後的溫度沒跟你講 我們就假設它溫度是一樣 因為你只是用風扇去排而已 理論上它溫度是沒有什麼改變 那假設今天煙道氣的密度 跟進出口的密度是一樣的 那跟你講風扇的效率 那其實很多同學會有問題 就是後面這一段 煙道氣的分子量31.3 跟標準狀態這個情況下的時候 它的這個默爾體積 那要你計算輸送 1萬STD每分鐘的 fit三次方的煙道氣 所需要的馬力有多少HP 很多同學對於這一串 不太懂它的意思 那後面有給你這個單位換算 我們就來看一下 這個要怎麼解析 這個要講蠻久的 那因為風扇很少考 我們就借這個機會 來介紹一下風扇 其實風扇的操作原理 跟Pump一樣 都是用機械能方程式去求 這是機械能方程式 那你求出WS 以後再去求WP跟PP 其實跟Pump一樣 那Pump是Pump 風扇我們一般寫Fan 所以這邊改成WF 後面改成PF 那其實算法都一樣 那WS是系統 所需要的軸功 你今天要完成這樣的這個 目標的時候 所需要多少軸功 那WP是我們Pump 實際上要提供的軸功 因為我們效率不一定是百分百 所以系統所需要的量 跟你Pump實際提供的量 是不會一樣的 因為不是百分百的情況下 那這個時候 我們Pump所需要的 提供的這個軸功 就必須是WS 然後再除以它的這個效率 然後加一個負號 那要怎麼算Pump的功率呢 就是PP 會等於你的這個WP 乘以質量流率 那這個Mbar是質量流率 那改成風扇 也是一樣的這個算法 那風扇跟Pump的差別 在於哪裡呢 其實差別就是在於說 Pump一般是輸送液體居多 那風扇大部分是輸送氣體 那氣體就會受到 壓力跟溫度的影響 去影響到它的這個密度 那氣體的體積 通常以標準立方尺 Standard cubic feet來表示它 什麼叫標準立方尺呢 它指的就是 特定溫度跟壓力下 所測量到的氣體的體積 那跟你實際進入機械 進入Pump 或者進入風扇裡面的 溫度壓力是無關的喔 那常用的標準是哪一些呢 常用的標準是 30 inch 拱柱 跟60度F 那這樣算出來的 這個氣體的末耳體積是 378.7 然後每磅末耳的 這個feet三方的這個體積 那這個要怎麼證明呢 其實就用PV等於MRT去算 你把它帶入這個標準狀態以後 算出來它的這個 氣體的末耳體積 就是這個數值 那也就是原文書裡面用的 這個數值 但是這一題給的數值 是另外一個數值 那這一題給的這個 1萬STD feet三方除以分重 代表什麼意思呢 其實我也是看了很久 STD它並不是指 特定的標準狀態 它其實是簡稱叫做 Standard的簡稱 STD 所以它不是STP喔 那不一樣的喔 很多同學如果把它看成STP 那就錯了喔 這一題其實有跟你講說 哪一個標準狀態的 STD指的就是 Standard的簡稱 那這一題的標準狀態 是29.92inch拱柱 跟32度F 跟剛才我講的那個數值 是不一樣的 這是這一題指定的 所以如果你照剛才的算法 去把數值帶入 你可以解出359 feet三方除以半末耳 其實這個就是 題目跟你講的數值 其實題目已經幫你算好 這個數值了 你不用再重新計算 那你今天 知道氣體的分子量 又知道氣體的末耳體積的時候 這個時候可以做什麼呢 題目為什麼要給你這些數據呢 因為你可以去求氣體的密度 那把氣體的體積流率乘以密度 那就會變成MBAR 所以你可以間接去求MBAR 你最後要算它的功率的時候 你一定要算MBAR 所以這裡題目給你這些數值 就是要讓你去求MBAR 那我們首先要怎麼算密度呢 用剛才講的PM等於RT 去算它的密度 我們今天知道 每單位末耳的這個氣體的體積 也知道M的時候 這個時候要怎麼求呢 這裡要怎麼改成跟上面有關呢 這個時候我們把 如果把它移向 它變PM除以RT 那其實就等於 M再乘以P除以RT P除以RT就會等於 N再除以V 所以這裡不就是末耳體積的導數 你把它帶進去 把它帶進去以後 你就可以知道說 今天這個氣體密度會等於 N再除以末耳體積 就等於你今天的分子量 再除以它的這個分子體積 你就可以算出它一個 這個密度數值 它就是要你這樣去算的 那你算出這個數值了以後 你再把它乘以它的這個體積流率 你就可以算出它的質量流率 算出來是14.53 BARMES除以每秒 那這個數值我等一下最後要用到 我就在這裡把它解出來了 那為什麼氣體要設定一個標準狀態 為什麼我們在講 氣體的體積流率的時候 要講標準狀態是哪一些呢 因為不同狀態下的氣體體積不同 你一樣輸送 每秒輸送一末耳的氣體給別人的時候 會依據現場的那個狀態不同 它所收到的這個體積量 體積流率會不一樣 你假設你今天是供應商 要提供給客戶 這個氣體的體積的時候 你在不同的天氣 它所收到的這個氣體體積不同 那你如果被挨說 你為什麼有時候送的比較多 有時候輸送過來比較少的時候 要怎麼去做解釋呢 那為了避免這樣的狀況 所以我們會指定一個標準狀態 設定說這個標準狀態下 它的這個體積流率是多少 那你如果想知道有多少末耳流率 或者質量流率 那你只要照我們剛才那個公式 自己去推就好了 例如我們今天每一秒 一末耳的氣體的體積流率 在標準狀態下可以測得到22.4 可是你改變不同狀態下的時候 變成24.45 同樣是一末耳的氣體 它的體積差異很大 所以像中油在輸送氣體 給下游廠商的時候 就會有狀態 溫度跟壓力不同 影響到它體積的量 所以你測的這個體積 實際上是失準的 所以我們纔要限定一個這個狀態 你不能因為我今天收到的體積比較少 你就跟我哀說我們沒給足量 其實足不足量是看質量 或者看末耳數去算的 那以加油站來講的話 它如果用單位體積的這個汽油量 去計算單價的時候 所以比較專業的計程車司機 他就會在夜深人靜 溫度比較低的時候去加油 拿到這樣的體積的這個量的這個汽油 它的這個質量會比較高 那你就可以跑比較遠 所以由前述的計算就可以知道說 當你今天廠商說輸送 這樣這個條件的煙道器的時候 這麼聰明的同學就可以去計算說 你實際的這個質量流率是多少 或者末耳流率是多少 這個就是氣體設定標準狀態的用意 前言的介紹講完了 我們就進入正題 來解這個機器人方程式 你要解機器人方程式的時候 你必須知道說密度等於多少 所以我們一開始 就是要先解low1的這個密度 那先把已知數據列出來以後解low1 low1會等於PM除以RT 把數值代入就可以得到0.06296 這個就是它的low1 那原文書提供另外一種解法 就是你今天如果氣體已知 它的這個末耳體積的情況下的時候 你可以去求它的這個密度 那在這個標準狀態下的這個氣體密度 就可以解出一個這樣的數值 那因為今天風扇在使用的時候 是利用另外一個狀態 那你就可以藉由 low會等於PM除以RT 所以我們的low會跟我們的T跟P有關 密度會正比於壓力 反比於溫度 所以你今天換成不同狀態的時候 你就可以用這邊這個數值去反推它 所以你今天新的這個狀態的密度 不就會等於這樣這個關係式 low就等於我們原本的這個0.0872 用0.0872去反推 所以把數值代入以後 你可以得到它是0.06300 PM除以RT 那因為原文書是用這樣這個解法 所以我下面的這個解題 也是用這一組數據 0.06300 那你可以看到 跟我們剛才解出來的數值其實差不多 這個考官算是有驗算過的 還好差不多 所以你不管用哪一種方式算 答案都一樣 這個是蠻不錯的設計 那理論上來講 你代入機械人方程式的時候 要用平均的密度 我以前講說個別密度 這裡更正一下 平均密度比較好 因為原文書也這麼解 理論上你用個別密度去求 應該也不算錯 因為畢竟它就是那樣的概念 但是原文書都用平均密度 所以建議還是用平均密度 那平均密度會等於 low1加low2除以2 所以你也必須算出low2等於多少 那題目沒有跟你講T2的溫度 我們就假設T2不變 所以你可以再用PM除以lowRT 去解出low2的密度 或者是你藉由這一組方程式 因為我們的密度正比於壓力 反比於溫度 去反推它的密度 low2會等於0.06539 然後再算出它們兩個的平均密度 會等於0.046195 所以等一下機械人方程式 我就會用這一組數據 那因為題目有跟你講說 它的密度沒有差異太大 所以你直接用low1去求 也是可以的 你可以直接用0.0630去求 這樣也是OK的 不會差很多 那我們今天把數據 帶入機械人方程式的時候 我們假設今天這個摩擦損失是0 那因為它是水平面 所以位能向也變成0 那把數值都帶進去的時候 你這時候要小心喔 最好把單位寫清楚纔不會搞混 那今天題目我跟你講 psi的這個轉換方式 然後以及psi跟bound force 除以硬曲平方的這個轉換 那你注意到下面這個密度的部分 你算出來的部分是fit三方 所以你算出來這個硬曲的部分 你必須再把它改成fit 所以必須乘以12的平方 那這樣求出來最後 ws是這個 那再乘以負號 再除以它的這個效率了以後 你就可以求出wf 那最後我們要算出它多少功率嗎 就是用這個wf乘以這個質量流率 質量流率我剛才已經有求過了 所以算出來以後 再把它換成hp以後 它是63.35hp 這個就是答案 那因為題目跟你講說 密度沒有差距太大 所以理論上 你也可以直接用row1 去帶入這裡這個密度 那解出來會是64.32hp 這兩個都會是答案 所以理論上63到64hp之間 都會給對 或者也許62到65之間 其實差距都沒有太大 所以你在這個範圍內 它都會給你對 那如果你差距太多 那就是錯了 那至於考官會不會 部分給分 會不會看你的過程 就看考官的這個個人 這個就不一定 看人而定 第六題 蠻簡單的一題 流體靜力學 這幾年還蠻喜歡考流體靜力學 每年都有出 那同學看到可能會有點傻眼 怎麼是考這樣 以往不是會有這種U型的嗎 那U型的時候 我們可以放好輔助線 這題怎麼沒有U型的 其實跟你講這題很簡單 不用畫輔助線 畫一條線就夠了 切成兩半 探討左邊的壓力 跟右邊的壓力就夠了 你這邊A的所受到的壓力 不是說是這個垂直的流體 所施加給它的這個壓力 加上這邊垂直的流體 所施加給它的壓力 所以你把它分成左右兩邊 你就可以探討PA等於多少 PB等於多少 然後兩個的壓力差 看你是PA-PB 或者PB-PA都可以 就很簡單可以把它算出來 所以我們就直接把它 一刀分為左右兩邊去探討 那假設這裡的高度是H 那因為題目跟你講說 空氣的密度可以忽略 所以其實這個H沒有很重要 那我們由流體經濟學可以知道 PA的壓力就是指 這一段這個水柱高所造成的壓力 加上這一段空氣高所造成的壓力 所以我們就可以寫成像這樣 那因為空氣的密度趨近於零 所以我們最後可以算出答案 PA是這個數值 那PB的部分也是 這一段的這個水柱高 所造成的這個壓力 加上這一段的空氣高 所造成的壓力 所以兩個加起來就是PB的這個壓力 所以你PB也可以解出來 那兩個的這個壓力差 你看是PA-PB或者PB-PA都可以 因為題目沒有跟你指定好 所以你可以寫正也可以寫負 那答案就是1960 或者是正1960或者負1960 這個就是今年的這個解題 終於解完了 後面就共襄時間 同學如果有需要國英化共襄解 可以參考以下的這個網址 或者是有需要單艙輸送課程的話 也可以看這邊 那我們單艙課程會有講義的部分 會是有這個新制圖 加上一些文字的說明 然後後面會搭配這個題庫大全 那像我這一次也有命 這個國英單艙的這個模擬考 這是有三頁題目全部六題 那是花了我非常多的時間去命的 我花了至少半個月的時間 去想題目以及寫詳解 那這題目都蠻有意思的 就是一些你也許平常不會想到的 這個考法 比較少唸到 然後也許沒有那麼熟的這個考法 那像以往也有提供蠻多 像有臺九的 或者高考單艙的這種模擬考 給同學練習 那這是我們這近一年的這個金榜 我們去年國英上了多少同學呢 國英化工錄取 同學有37加7 這個加7是指什麼 就是被取被上 因為我最近才發現 被取了兩次 還蠻多同學有上的 所以我們去年國英化工 全部錄取了44名 我的學生有上榜 那化學的部分有5名 那你可以看到 化工跟化學都有兩個榜首 因為有臺糖中油 也有臺電中油的這個部分 那以今年來講 我高考化工上榜了87.5% 就可以說是高考化工的上榜 幾乎都是我的學生了 那後面是相關Q&A 應屆試題什麼時候解完 像你看到其實專B已經解完了 那專A要比較多時間 因為專A有50題要解很久 年底前會解完 那怎麼準備化工專A呢 會建議你要另外念化學反應工程 那今年還好 但是去年就考蠻多化動的東西 所以化動要念蠻熟的 化動比較像是大家上榜的關鍵 因為化熱通常大家都蠻熟 但是化動就是不一定 有些同學可能 化動還維持在霧化的部分 還沒有唸到很多化動 那如果題目考得很專一的時候 你就會比較喫虧 那考型如果一直變怎麼辦呢 萬變不離其中 因為考官在命題也會參考考古題 趨勢一旦有變化 準備方式也要跟著調整 像近年專B來講就是程序控制 比重越來越低 那你就不要花時間在程序控制了 唸了也沒用 沒考出來你念那麼多幹嘛呢 那國營比較偏向哪一個 我歷年來看 他跟國考會比較接近一點 跟研究所的接近有 但是不多 國營基本上是自己走自己的路線 因為每年都要換考官 而且一次就是有兩個考官 所以他的變化性其實蠻大的 那會建議就是多念一點國考 因為畢竟有一部分的重疊 那研究所部分就是行有餘力再去唸 那你甚至語文文書的部分也可以念 因為其實語文文書近年考蠻多的 那語文文書冷的話有時間就多念 那後面就是我們相關的教學 那也希望這次的內容對同學有幫助 那如果你有需要訂閱的話 可以點選下面這個訂閱的標示 那謝謝大家