臺灣菸酒股份有限公司 102 年從業職員及從業評價職位人員甄試試題
職等職等職等
職等／／／／甄試類別甄試類別甄試類別【甄試類別【【【代碼代碼代碼代碼】】】】：：：：從業職員從業職員從業職員從業職員-第第第第 3 職等人員職等人員職等人員【職等人員【【【一一一】一】】／】／／生產技術研發人員／生產技術研發人員生產技術研發人員生產技術研發人員(化工類化工類化工類化工類)【【【【E9001】】】】 專業科目
專業科目專業科目
專業科目 3：：：單元操作：單元操作單元操作單元操作
＊
＊
＊
＊請填寫入場通知書編號請填寫入場通知書編號請填寫入場通知書編號請填寫入場通知書編號：：：：________________
注意：作答前須檢查答案卷、入場通知書編號、桌角號碼、應試類別是否相符，如有不同應立即請監試 人員處理，否則不予計分。
本試卷為一張單面，共有四大題之非選擇題，各題配分均為 25 分。
非選擇題限以藍、黑色鋼筆或原子筆於答案卷上採橫式作答，並請從答案卷內第一頁開始書寫，
違反者該科酌予扣分，不必抄題但須標示題號不必抄題但須標示題號不必抄題但須標示題號不必抄題但須標示題號。
應考人得自備簡易型電子計算機，但不得發出聲響，且不具財務、工程及儲存程式功能。應考人應考人應考人應考人 於測驗時將不符規定之電子計算機放置於桌面或使用
於測驗時將不符規定之電子計算機放置於桌面或使用 於測驗時將不符規定之電子計算機放置於桌面或使用
於測驗時將不符規定之電子計算機放置於桌面或使用，，，，經勸阻無效經勸阻無效經勸阻無效，經勸阻無效，，仍執意使用者，仍執意使用者仍執意使用者，仍執意使用者，，該科扣，該科扣該科扣 10該科扣 分
分 分
分；；；；計算機並由監試人員保管至該節測驗結束後歸還計算機並由監試人員保管至該節測驗結束後歸還計算機並由監試人員保管至該節測驗結束後歸還計算機並由監試人員保管至該節測驗結束後歸還。。。。
請勿於答案請勿於答案請勿於答案請勿於答案卷上書寫應考人卷上書寫應考人卷上書寫應考人姓名卷上書寫應考人姓名姓名姓名、、、、入場通知書入場通知書入場通知書號入場通知書號號碼號碼碼碼或或或與答案無關之任何或與答案無關之任何與答案無關之任何與答案無關之任何文字文字文字文字或符號或符號或符號或符號。。。 。
答案卷務必繳回答案卷務必繳回答案卷務必繳回答案卷務必繳回，，，，未繳回者該未繳回者該未繳回者該未繳回者該科以零分計算科以零分計算科以零分計算科以零分計算。。。。
題目一 題目一題目一 題目一：：：：
（一）牛頓力學第二定律 F = ma/gc 中之比例常數 gc 為一無因次群，請依照此公式 推導出 gc 分別在以下三種情形之值與單位：
1.英國工程單位制(English engineering systems of units)(美國亦採用)。【5 分】
2.公制 SI 系統(System International) 。【5 分】
3.MKS 制。【5 分】
（二）一般而言，在常溫常壓下，氣體、液體、固體分別是屬於可壓縮流體(compressible fluids)還是不可壓縮流體(incompressible fluids)？【10 分】
題目二 題目二題目二 題目二：：：：
（一）請問如何區分牛頓流體(Newtonian fluid)和非牛頓流體(non-Newtonian fluid)？
【10 分】
（二）假設有一黏度為μ之牛頓流體，以層流(laminar flow)方式流經一個長度為 L、
半徑為 R 之水平圓管，設管內壓力差為 ∆P，請以能量平衡或力的平衡的觀念，
而不以藉用運動方程式的方法，推導出管中流體之速度分佈(亦即速度 u 與徑 向 r 之關係式)。【15 分】
題目三 題目三題目三 題目三：：：：
今有一原油(crude oil)(比熱為 2.34 kJ/kg-℃)以每小時 900 公斤的流速在一套管熱交換 器之內管中自 25℃被加熱至 95℃，外管採用之熱液為煤油(kerosene)(比熱為 2.51 kJ/kg-
℃) ，其入口及出口溫度分別為 250℃及 105℃，假設總包熱傳係數(overall heat transfer coefficient)為 1650 kJ/h-m2-℃，請問：
（一）並流式(concurrent) 套管熱交換器，所需傳熱面積為多少？【9 分】
（二）逆流式(countercurrent) 套管熱交換器，所需傳熱面積為多少？【9 分】
（三）煤油之每小時流速是多少公斤？【7 分】
【【【
【註註註:㏑註 ㏑㏑(145/70)＝㏑ ＝＝＝0.73；㏑；㏑；㏑(225/10)＝；㏑ ＝＝＝3.11；㏑；㏑；㏑(155/80)＝；㏑ ＝＝＝0.66】】】】
題目四題目四 題目四題目四：：： ：
在一定溫度 55℃及 1atm 的環境下，將水裝滿至一量液瓶(volumetric flask)的垂直管 的部分，初始其水液面離管口 120 mm，假設空氣中的水分濃度為零，並假設量液瓶內水 液面上之管中無對流混合(convective mixing)，此時水會慢慢擴散揮發(屬於質傳的擴散機 制)而使液面下降，請回答下列問題：
（一）請推導出此狀況下之質量擴散速率(質量通量)公式：【10 分】
其中，，，，
:水擴散至空氣之擴散係數，單位為 m2/s
:水之氣相平均體積重量莫耳濃度，單位為 kg-mol/m3 L:量液瓶管內水液面與管口之距離，單位為 m
: 水在量液瓶管內液面之莫耳分率(mole fraction) 水在量液瓶管口之莫耳分率
:空氣在量液瓶管內液面之莫耳分率
: 空氣在量液瓶管口之莫耳分率
（二）請利用第(一)小題之水質量擴散速率與單位時間水液面下降速率推導出以下公 式。【5 分】
θ:時間
:水在量液瓶管口之氣相平均體積重量莫耳濃度，單位為 kg-mol/m3
L
: 水液面離管口之距離L
o : 初始水液面離管口之距離（ 三 ） 假 設 在 此 環 境 下 ， 水 之 密 度 為 970 kg/m3 ， 水 之 蒸 汽 壓 為 15.5 kPa (1atm ＝ 101.3 kPa)，擴散係數( )為 3.0 × 10-5 m2/s ，請問需要多久的時
間(小時)水面會下降 20 mm？【10 分】
(註註註註: ln(0.847) = -0.166)
(註註註 2:氣體常數註 氣體常數氣體常數 R = 0.082 atm- m氣體常數 3/kg-mole-k)
