109年 專技高考 冷凍空調工程技師｜歷屆考題全文（機器抽取）
109年專門職業及技術人員高等考試建築師、32類科技師(含第二次食品技師)、大地工程技師考試分階段考試(第二階段考試)暨普通考試不動產經紀人、記帳士考試、109年第二次專門職業及技術人員特種考試驗光人員考試冷凍空調工程技師類科歷屆試題，含電工學（包括電機機械）、熱力學與熱傳學、流體力學與流體機械等 6 科。
共 6 份考卷｜資料來源：依政府資料開放授權條款（OGDL）第 1 版利用，資料集：考選部歷屆試題（data.gov.tw dataset 170565），109 年。
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電工學（包括電機機械）
下載：題目
官方不公布申論答案
00930
109 年專門職業及技術人員高等考試建築師、 32 類科技師 （含第二次食品技師） 、大地工程技師考試分階段考試 （第二階段考試）暨普通考試不動產經紀人、記帳士考試、 109 年第二次專門職業及技術人員特種考試驗光人員考試試題
等
別：高等考試
類
科：冷凍空調工程技師
科
目：電工學（包括電機機械）
考試時間：
2 小時
※注意：
可以使用電子計算器。
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。 本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。
如下圖一所示，試求： （每小題 10 分，共 20 分）
+ (0 ) L v 之值？
+ (0 ) C v 之值？
50 V
10 Ω
40 Ω
0.5 H
v
L
v
C
1
F
2
μ
(
t
)
圖一
如下圖二所示，試求：當 3cos1000 (V) s v t （每小題 10 分，共 20 分） 之值？
1 v
o v 之值？
座號：
vo
vs
0.2
μ
F
20 kΩ
0.1
μ
F
10 kΩ
10 kΩ
v
1
1
2
3
圖二
-
一部 20 kVA ， 2400/240 V 之單相變壓器，鐵損為 75 W ，滿載銅損為 300 W ，功率因數為 0.8 落後，試求： （每小題 10 分，共 20 分）
-
滿載時之效率？
-
變壓器之最大效率？
-
一部 460 V 、 400 Hz 、 170 kW 、 pf = 0.85 領先、四極 Y 接之同步電動機， 其同步電抗標么值為 0.9 ，電樞電阻可忽略，並忽略所有損失。試求：
-
電動機之轉速？（ 5 分）
-
在額定狀況下電動機之輸出轉矩？（ 5 分）
-
在額定狀況下電動機之內部生成電壓？（ 10 分）
-
兩部相同的 2.8 MVA 、 1200 V 、 60 Hz 、 pf = 0.85 落後之三相同步發電機 並聯連接供應負載。其兩部發電機之原動機有不同之轉速特性。當兩部 發電機之磁場電流相等時，其中一部送出 1200 A 、 pf = 0.9 落後的電流， 另一部送出 900 A 、 pf = 0.75 落後的電流，試求：
-
兩部發電機分別供應多少的有效功率及無效功率？（ 12 分）
-
整體負載之功率因數為何？（ 8 分）
熱力學與熱傳學
下載：題目
官方不公布申論答案
109 年專門職業及技術人員高等考試建築師、 32 類科技師 （含第二次食品技師） 、大地工程技師考試分階段考試 （第二階段考試）暨普通考試不動產經紀人、記帳士考試、 109 年第二次專門職業及技術人員特種考試驗光人員考試試題
等
別：高等考試
類
科：冷凍空調工程技師
科
目：熱力學與熱傳學
考試時間：
2 小時
※注意：
可以使用電子計算器。
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。 本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。
-
一卡諾循環以空氣為工作流體，等溫膨脹開始時空氣壓力為 0.6 MPa ， 溫度為 80 ℃，其容積為 0.1 m 3 ，等溫膨脹結束時容積為 0.2 m 3 ，絕熱膨 脹結束時溫度為 5 ℃，空氣之氣體常數為 0.287 kJ/kg ℃，試計算：
-
此循環每個過程（共四個過程）所作的功及熱傳量。 （ 16 分）
-
此循環的熱效率為若干？（ 4 分）
-
一流體以 2 kg/s 之質量流率流經一穩態穩流（ steady-state steady-flow ） 系統，進口壓力為 400 kpa ，密度為 5 kg/m 3 ，此流體遵循 PV 2 = 常數，並 以無摩擦損失膨脹至 100 kpa 的出口壓力，且進出口間之高度及速度變 化可以忽略不計，試求：
-
出口處之比容。 （ 5 分）
-
功。 （ 10 分）
-
功率。 （ 5 分）
-
有一條金屬線，直徑為 2 cm ，內部有電流通過，發熱量為 500 kW/m 3 ， 金屬線外部以空氣來冷卻。已知空氣溫度為 20 ℃，空氣流速為 10 m/s ， 空氣之動力黏度為 5 1.85 10 kg/m s ，空氣與金屬線外壁間的 Nusselt 數 可表示為 0.6 0.4 Nu 0.43Re Pr d d ，金屬線與空氣的性質如下表：
試求： （每小題 10 分，共 20 分）
-
空氣與金屬線外壁間的熱對流係數。
-
金屬線表面溫度。
座號：
-
有一爐壁由內層為 30 公分厚之防火磚（ 1.5 W/mK b k ）及外層為 1 cm 厚之鋼鐵（ 44 W/mK s k ）所組成： （每小題 10 分，共 20 分）
-
若內外兩層中間沒有間隙，內爐壁防火磚內層溫度為 1200 ℃，鋼鐵外 層表面溫度為 25 ℃，試求其熱傳量？
-
若兩層中間有間隙（假設為空氣， 0.028 W/mK air k ）且量測到實際熱 傳量為 2 1100 W/m ，試求此空氣間隙之厚度？
-
何謂熱力學第零定律？試說明其重要性。 （ 5 分）
-
請繪出水之壓力 -溫度圖，並標出三相點及臨界點之位置。 （ 5 分）
-
請說明 Bi 數（ Biot number ）之定義及物理意義？（ 5 分）亦請說明其與 Nu 數（ Nusselt number ）有何不同？（ 5 分）
| 金屬線 | 空氣 | |
|---|---|---|
| k (W/m· ℃ ) | 10 | 0.026 |
| ρ (kg/m 3 ) | 8200 | 1.2 |
| C p (J/kg· ℃ ) | 500 | 1000 |
流體力學與流體機械
下載：題目
官方不公布申論答案
00960
109 年專門職業及技術人員高等考試建築師、 32 類科技師 （含第二次食品技師） 、大地工程技師考試分階段考試 （第二階段考試）暨普通考試不動產經紀人、記帳士考試、 109 年第二次專門職業及技術人員特種考試驗光人員考試試題
等
別：高等考試
類
科：冷凍空調工程技師
科
目：流體力學與流體機械
考試時間：
2 小時
※注意：
可以使用電子計算器。
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。 本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。
- 下圖圓柱罐以泵持續充填 20 ℃的水，水從泵打出其出口壓力為 160kPa(abs) ； 如圖所示之瞬間，圓柱罐上方空氣氣壓為 120 kPa (abs) ， H = 40 cm 。 當圓柱罐內水位無法繼續增高時，泵即停止運作，請估計此時的 H 為何？ 假設空氣於過程中為等溫壓縮，重力加速度以 10 m/s 2 計算。 （ 25 分）
80 cm
80 cm
Pump
Water
Air
H
- 一離心泵其葉輪直徑為 1.5 m ，提供流量 8 m 3 /s 的水於葉輪 1500 rpm 轉速下提升水頭 250 m 。為了設計此系統，實驗室以一 1/6 幾何相似之 縮小尺寸運轉於同樣轉速做設計測試。請決定這個縮小模型操作流量及 水頭提升高度為何？（ 25 分）
座號：
- 如下圖，水從一直徑 0.02 m 之圓管向上噴出，撞擊到上方 0.4 m 處之圓 形平板，圓板直徑為 0.4 m 。流道假設為軸對稱，請決定水之體積流率及 壓力計讀數 H 。 （ 25 分）
0.02 m
Q
0.6 mm
0.4 m
diameter
diameter
0.4 m
Pipe
V
H
一佩爾頓式水輪機（ Pelton wheel turbine ）產生電力，水輪平均半徑為 2 m ， 輪葉轉向角 = 150 ，噴嘴出口直徑 12 cm ，噴射水流速度 120 m/s 。 請問： （ 25 分）
-
經過水輪機之體積流率為多少 m 3 /s ？
-
水輪最佳轉速（即輸出軸功最大時之轉速）為多少 rpm ？
-
若水輪機效率為 88% ，其輸出軸功為多少 MW ？
冷凍工程與設計
下載：題目
官方不公布申論答案
109 年專門職業及技術人員高等考試建築師、 32 類科技師 （含第二次食品技師） 、大地工程技師考試分階段考試 （第二階段考試）暨普通考試不動產經紀人、記帳士考試、 109 年第二次專門職業及技術人員特種考試驗光人員考試試題
等
別：高等考試
類
科：冷凍空調工程技師
科
目：冷凍工程與設計
考試時間：
2 小時
※注意：
可以使用電子計算器。
-
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。 本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。
-
冷凍系統的蒸發器上如果結霜，會造成通過的風量變小、冷凍能力下降， 除霜是恢復冷凍效能的必要手段，試針對冷凍除霜回答下列問題： （ 25 分）
-
請提出四種除霜系統。
-
敘述這四種除霜系統的實施方法。
-
請回答下列有關冷媒之問題： （ 25 分）
-
冷媒的基本理想性質為何？請舉出三項，並說明其重要性。
-
冷媒約可分類為 CFC 、 HCFC 、 HFC 、 HC 和天然冷媒，試針對這五類 冷媒各舉出一例，並說明其化學結構。
-
R134a 的 a 為何是小寫，而 R410A 的 A 是大寫？
-
食品冷凍過程經由降溫至凍結溫度、凍結、冷卻至最終溫度，回答下列 問題。 （ 25 分）
-
冷凍物品質量為 m ，初始溫度為 t1 ，凍結溫度為 tf ，最終冷凍溫度為 t3 ，凍結前比熱為 c1 ，凍結後比熱為 c2 ，凍結潛熱為 hif ，推導三個冷 凍過程的總冷凍負荷。
-
100 公斤含水量 70% 的豬肉從 18 ℃凍結至 18 ℃，水的凍結潛熱為 334 kJ/kg ，凍結溫度為 2 ℃，凍結前比熱為 3.5 kJ/(kg ℃ ) ，凍結後比 熱為 2.12 kJ/(kg ℃ ) ，計算總冷凍負荷。
-
何謂快速冷凍？請用熱傳參數 Bi = hD/k （ Biot number ）輔於說明。
座號：
-
有關壓縮機的理論，請回答下列問題： （ 25 分）
-
說明離心式壓縮冷媒的原理。
-
說明離心式與螺旋式壓縮機在壓縮原理上之差異。
-
說明離心式壓縮機適用冷媒的特性。
-
參考所附 R717 之 Mollier 圖，當蒸發溫度 0 ℃、冷凝溫度 40 ℃， R717 冷媒的熱物性質是否適用於離心式壓縮機。
空調工程與設計
下載：題目
官方不公布申論答案
00920
109 年專門職業及技術人員高等考試建築師、 32 類科技師 （含第二次食品技師） 、大地工程技師考試分階段考試 （第二階段考試）暨普通考試不動產經紀人、記帳士考試、 109 年第二次專門職業及技術人員特種考試驗光人員考試試題
等
別：高等考試
類
科：冷凍空調工程技師
科
目：空調工程與設計
考試時間：
2 小時
※注意：
可以使用電子計算器。
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。 本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。
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註：一般氣體常數： 8.314 kJ/kmole ． K ，水分子量： 18 kg/kmole ，空氣分子量： 28.96 kg/kmole ，空氣 Cp=1.006kJ/kg ℃， CMM=m 3 /min ， 1atm=101.325kPa ， 溫度若無特別指明就視為乾球溫度。
-
一股濕空氣絕對壓力 400 kPa 、乾球溫度 90 ℃、相對濕度 50% ，流經 一個冷卻器，在近似等壓下降溫至 30 ℃，參考表 1 計算冷卻過程中：
-
有多少 kg/s 的水蒸氣凝結成水？（ 14 分）
-
冷卻器帶走多少熱（ kJ ）？（ 11 分）
-
一位於地下室的教室，內有 60 位大學生（男女比為 5 ： 1 ） ， 40 盞 50 W 的白熾燈泡，投影機 500 W ，電腦 350 W 。室內溫度維持在 26 ℃、相對 濕度 60% 。外牆沒有太陽直射，外牆面積 100m 2 ，其中窗戶占 30% ，牆 總熱傳係數為 2.3 W/(m 2 ℃ ) ，窗戶總熱傳係數為 6.2 W/(m 2 ℃ ) 。室外溫度 為 35 ℃、相對濕度 70% 。試計算該教室的顯熱比及總熱負荷。 （人員發 熱量參考表 2 ） （ 25 分）
座號：
圖
1
依據第二題，回答下列問題：
-
若平均每人 CO2 產生量為 0.3 L/min ，外氣 CO2 濃度 300 ppm ，要維持 教室內 CO2 濃度在 1000 ppm 左右，需要多少 kg/s 的外氣？（ 10 分）
-
以第二題的熱負荷與本題第 小題的外氣量，若冷氣出風口為 18 ℃， 以所附空氣線圖如圖 1 ，計算該教室所需的冷房能力為何？（ 15 分）
-
利用圖 2 協助計算圖 3 中泵消耗的電功率。管子為 40 號鋼管公稱直徑 80 mm ，全長 100 m 、管內徑 di = 78 mm 、流量 0.9 CMM ， h = 2 m ； 各管件的等效管長與管內徑比（ Le/di ） ，單件肘管： 30 、閥 A ： 145 、閥 B ： 85 、濾網： 200 、噴灑頭： 180 、槽出水管： 15 。噴灑頭出水孔總面積 0.0015 m 2 。冷凝器壓損 35 kPa ，泵的電功效率 66% 。 （ 25 分）
| 溫度 ℃ | 飽和壓力 kPa | 比容 m 3 /kg | 比容 m 3 /kg | 比焓 kJ/kg | 比焓 kJ/kg |
|---|---|---|---|---|---|
| 溫度 ℃ | 飽和壓力 kPa | 液體 | 蒸汽 | 液體 | 蒸汽 |
| 30 | 4.2451 | 0.00100 | 32.899 | 125.68 | 2555.35 |
| 90 | 70.121 | 0.00104 | 2.3616 | 376.94 | 2659.63 |
| 室內溫度 | 28 ℃ | 28 ℃ | 27 ℃ | 27 ℃ | 26 ℃ | 26 ℃ | 24 ℃ | 24 ℃ | 21 ℃ | 21 ℃ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 顯熱 | 潛熱 | 顯熱 | 潛熱 | 顯熱 | 潛熱 | 顯熱 | 潛熱 | 顯熱 | 潛熱 | |
| 發熱量 | 56W | 58W | 62W | 52W | 67W | 47W | 75W | 39W | 84W | 30W |
| 註：上表為成年男性，成年女性為男性的 85% | 註：上表為成年男性，成年女性為男性的 85% | 註：上表為成年男性，成年女性為男性的 85% | 註：上表為成年男性，成年女性為男性的 85% | 註：上表為成年男性，成年女性為男性的 85% | 註：上表為成年男性，成年女性為男性的 85% | 註：上表為成年男性，成年女性為男性的 85% | 註：上表為成年男性，成年女性為男性的 85% | 註：上表為成年男性，成年女性為男性的 85% | 註：上表為成年男性，成年女性為男性的 85% | 註：上表為成年男性，成年女性為男性的 85% |
冷凍空調自動控制
下載：題目
官方不公布申論答案
1 － 1
109 年專門職業及技術人員高等考試建築師、 32 類科技師 （含第二次食品技師） 、大地工程技師考試分階段考試 （第二階段考試）暨普通考試不動產經紀人、記帳士考試、 109 年第二次專門職業及技術人員特種考試驗光人員考試試題
等
別：高等考試
類
科：冷凍空調工程技師
科
目：冷凍空調自動控制
考試時間：
2 小時
※注意：
禁止使用電子計算器。
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。 本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。
-
說明空調系統之控制系統主要任務及功能。 （ 25 分）
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請說明空調控制系統主要元件間的操作方式及適用於大型空調系統的 方法。 （ 25 分）
-
請說明如何控制水流量能夠保持常數而選擇合適的閥。 （ 25 分）
-
請比較正向恆溫器（ Direct thermostats ）與反向恆溫器（ Reverse thermostats ）之操作異同；請解釋節流範圍（ the throttling range ） ，並舉例 說明在空調的運用。 （ 25 分）
座號：