1. 动力机械概论习题解答ch1~ch2.doc.doc

教師手冊 練習1 若不計磨擦力，請問當200 N之力作用2秒後，該力所作之功為多少？ 解：F＝ma，200＝100×a，a＝2（m/sec2） S＝V0t+at2＝0+ ×2×22 ＝4 W＝F×S＝200×4＝800（N-m）＝800（J） 練習2 一起重機在5秒內將重量50,000 N的物體吊高5 m，若起重機的機械效率為80%，則起重機所需要的功率為多少馬力？ 解：輸出功率（Pout）＝＝＝50000（W）＝＝67.9（PS） η＝80%＝ ＝84.9（PS） 第一章學後評量 一、選擇題 （４） 1. 下列何者不屬於動力機械？　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?-型半導體上。 8. 起動馬力小。 17. 1 N-m＝105dyne 20. 運動中的物體，速度的平方與能量成正比。 23. ω＝1,200rpm＝40π（rad/sec），P＝T×ω＝15×40π＝600π（kg-m）＝600π/75＝25（PS） 24. 機械效率η＝＝1,000×6/10,000＝60% 25. P＝＝mgh/60＝5,000×10×10/60＝8.3（kw） 二、問答題 1. 何謂動力機械？ 答：動力機械的涵義係指將自然界中量轉換機械能而做功的機械裝置。按其將自然界中不同能量轉換為機械能的方式可分為外燃機、內燃機、替代能源應用、空壓機械、泵、水輪機、起重搬運機械 （其主要構造包括集熱器、水槽、管路及控制系統等四部份集熱器集熱器為太陽熱水器的心臟，主要功能是將太陽能輻射轉換成熱能，再傳給循環工作之流體水槽因太陽光並非隨時穩定照射，由集熱器流出之熱水需暫時儲存，以供使用需要管路管路的配置，依不同裝設環境、系統及需求而異，一般用戶如另裝有瓦斯熱水器，可將太陽能熱水器與其串聯或並聯，如果太陽能熱水器出口水溫度夠高，則可直接使用，如果水溫不夠，可當成預熱設備，再經瓦斯熱水器、瓦斯熱水爐、電能熱水器、儲置電能水爐、加熱亦能節省部份燃料費控制系統控制系統包括溫度控制及時間控制，可依所選定時間控制儲水槽內水溫。大部份家用太陽能熱水器都裝有輔助電熱器，可在日射量不足時，輔助加熱達到所需溫度。1.太陽光電又稱光伏發電， PhotovoltaicsPV） 2.太陽電池（Solar Cell）可將光能直接轉換為直流電能，但不會儲存能量。 3.無需燃料、無廢棄物與污染、無轉動組件與噪音。 4.太陽電池壽命長久，可達二十年以上。 5.外型尺寸可隨意變化，應用廣泛（小至消費性產品--如計算機，大至發電廠）。 6.發電量大小隨日光強度而變，可以輔助尖峰電力之不足。 7.設計為阻隔輻射熱或半透光型模板，可與建築物結合。 5. 試說明太陽能光電發電原理？ 答：用電位差發電，無電磁波產生太陽電池（solar cell）是以半導體製程的製作方式做成的，其發電原理是將太陽光照射在太陽電池上，使太陽電池吸收太陽光能透過圖中的p-型半導體及n-型半導體使其產生電子（負極）及電洞（正極），同時分離電子與電洞而形成電壓降，再經由導線傳輸至負載。簡單的說，太陽光電的發電原理，是利用太陽電池吸收0.2μm～0.4μm波長的太陽光，將光能直接轉變成電能輸出的一種發電方式。 6. 試說明水力發電之優缺點？ 答：水力發電之優點 （依其運轉型態可區分1.慣常式川流式、調整池式、水庫式抽蓄式抽蓄機組恰可利用離峰時剩餘之電能，抽取下池之水貯存於上池，於尖峰時再利用上池放水發電，以補充系統尖峰發電量之不足，也就是把深夜多餘的電能，轉變為水的位能儲存起來，供第二天白天使用。抽蓄發電除可增加尖峰時之發電量，提高大容量火力及核能發電機組之效率及降低系統成本外，並可隨時調整系統之電壓與頻率，必要時更可緊急發電或停止抽水，以補充因大容量機組故障而不足之電力以免限電，確保供電品質，故抽蓄發電實為目前實施負載管理調節系統尖峰與離峰用電量最佳方式。海洋能具有特點1.海洋能的蘊藏量巨大，而單位體積、單位面積、單位長度所擁有的能量較小。要想得到大能量，就得從大量的海水中獲得。2.海洋能具有可再生性。海洋能來源於太陽輻射能與萬有引力，取之不盡，用之不竭。3.海洋能有較穩定與不穩定能源之分。較穩定的為溫差能、鹽度差能和。不穩定能源分為變化有規律與變化無規律兩種。屬於不穩定但變化有規律的有潮汐能既不穩定又無規律的是波浪能。煤的主要成分煤的主要