30. 為了比較一固體的內熱傳阻力與外熱傳阻力，吾人定義舉歐 (Biot) 數為 $Bi = \bar{h}L/k_s$，式中 L 為特性長度，$k_s$ 為固體導熱度，$\bar{h}$ 為固體與流體間之平均對流熱傳係數。試問：當 Bi 值在下列何種情況下，固體可以假設為無內熱傳阻力(即固體內溫度近乎均勻)？
(A) Bi < 0.1
(B) Bi > 1000
(C) 50 < Bi < 500
(D) 與 Bi 值無關

31. 若某一氣體的動黏度 $\nu$ 約等於熱擴散係數 (thermal diffusivity) $\alpha$，則下列那一個無因次群值接近 1？ (A) 普蘭特數 (Pr) (B) 雷諾數 (Re) (C) 納塞數 (Nu) (D) 格拉雪夫數 (Gr)

32. 自然對流的格拉雪夫數 (Gr) 中與下列何項物理量     無關     ？ (A) 流體黏度，$\mu$ (B) 流體體積膨脹係數，$\beta$ (C) 壁與流體間的溫度差，$\Delta T$ (D) 流體導熱度，k

複選題33. 一般在常壓下，水池沸騰 (pool boiling) 機構可依熱流通量 q/A與過剩溫度 $\Delta T$(加熱導線的溫度與水的溫度差)之間的關係來區分為四個區域：自然對流區、氣泡核沸騰區、薄膜沸騰區以及過渡沸騰區(依先後順序)。試問在何種區域中，熱流通量 q/A 會隨著過剩溫度 $\Delta T$ 的增加而出現先減後增的現象？ (A) 自然對流區 (B) 氣泡核沸騰區 (C) 薄膜沸騰區 (D) 過渡沸騰區

34. 採用一單效蒸發器，若水蒸汽的使用量為 100 kg/hr，且蒸發器的經濟效益 (economy) 為 0.75，則可將某一進料流率為 100 kg/hr 的蔗糖溶液之濃度(重量百分率)由 5 % 提升至多少 %？ (A) 15 % (B) 20 % (C) 25 % (D) 30 %

35. 以二效蒸發器且順流進料的操作方式蒸發某一溶液，並假設達穩定操作。若通過第一效之蒸汽溫度為 108 ℃，最後一效溶液之沸點為 81.5 ℃，各效之總熱傳係數分別為 $U_1 = 2500$，$U_2 = 2000$ kcal/hr·m²·K。另外，假設溶液之沸點上升極微而可忽略，且兩效的熱傳送速率及熱傳送面積相等，則第一效溶液之沸點為何？ (A) 100 ℃ (B) 96 ℃ (C) 92 ℃ (D) 88 ℃

36. 有關物體熱輻射的吸收係數 (absorptivity) $\alpha$ 與放射係數 (emissivity) $\varepsilon$，下列敘述何者為     錯誤     ？ (A) 黑體 (black body) 的 $\alpha$ 與 $\varepsilon$ 值均等於 1 (B) 任何物體與外界達到熱平衡時，其 $\alpha$ 與 $\varepsilon$ 值相等 (C) 灰體 (gray body) 之 $\varepsilon$ 值小於 1 (D) 灰體的 $\alpha$ 與 $\varepsilon$ 值均為溫度與波長的函數

37. 為了易於把熱輻射與熱對流相提並論，吾人將由物體 1(溫度 $T_1$、輻射面積 $A_1$)至物體 2(溫度 $T_2$、輻射面積 $A_2$)的輻射淨熱流率 $q_{12, net}$ 改寫，並定義輻射熱傳係數(radiant heattransfer coefficient)$\bar{h}_r$ 為：$\bar{h}_r = q_{12, net} / [A_1(T_1 T_2)]$，如此可使熱流率與溫度差成線性關係。若令 $\bar{F}_{12}$ 為 $A_1$ 面輻射至 $A_2$ 面的形狀因素(configuration factor)，$\sigma$ 為 StefanBoltzmann 常數，則 $\bar{h}_r / (\sigma \bar{F}_{12})$ 的值為何？ (A) $T_1^4 T_2^4$ (B) $T_1^3 T_2^3$ (C) $T_1^2 + T_2^2$ (D) $(T_1^2 + T_2^2)(T_1 + T_2)$

38. 使用熱電偶(thermocouple)量測容器內流體溫度時，熱電偶所讀出之溫度 $T_c$，係為尖端與流體(溫度為 $T_f$)間所產生之對流熱傳，以及尖端與較高溫的容器壁(溫度為 $T_s$)間所產生之輻射熱傳，兩者達平衡時之溫度。若令 $\bar{h}_r$ 為輻射熱傳係數，而 $\bar{h}_c$ 為對流熱傳係數，則流體之實際溫度 $T_f$ 為何？ (A) $T_c + \frac{\bar{h}_r}{\bar{h}_c}(T_s T_c)$ (B) $T_c \frac{\bar{h}_r}{\bar{h}_c}(T_s T_c)$ (C) $T_c + \frac{\bar{h}_r}{\bar{h}_c}(T_s T_c)$ (D) $T_c \frac{\bar{h}_r}{\bar{h}_c}(T_s T_c)$

39. 針對一個充填了吸附劑的固定床，令 $V_b$ 為此固定床的充填體積，$V_p$ 為吸附劑粒子的總體積(含粒子內的孔隙)，$V_s$ 為扣除粒子內的孔隙後吸附劑的總實心體積。經量測得知，此固定床的孔隙度為 $\varepsilon$【定義為 $\varepsilon = (V_b V_p)/V_b$】，以及吸附劑粒子的平均孔隙度為 $\varepsilon_p$【定義為 $\varepsilon_p = (V_p V_s)/V_p$】，則此床的總孔隙度 $\varepsilon_t$【定義為 $\varepsilon_t = (V_b V_s)/V_b$】為何？ (A) $(1 \varepsilon) \varepsilon_p$ (B) $(1 \varepsilon_p) \varepsilon$ (C) $\varepsilon + (1 \varepsilon) \varepsilon_p$ (D) $\varepsilon_p + (1 \varepsilon_p) \varepsilon$

40. 單位質量粒子之表面積稱為比表面積(specific surface area)。考慮一個圓柱形實心固體粒子，若其長度為 $L$，橫截圓面的半徑為 $r$，粒子的密度為 $\rho$，則其比表面積為何？ (A) $\frac{2}{\rho}(\frac{r+L}{rL})$ (B) $\frac{6}{\rho}(\frac{rL}{r+L})$ (C) $\frac{6}{\rho}(\frac{r+L}{rL})$ (D) $\frac{2}{\rho}(\frac{rL}{r+L})$

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