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化工/單元操作/Q213
中等
正確率 -
Q213.

一個糖的溶解槽,原有糖水100 kg 在槽內,另有兩支管子分別流入1.0 kg/min 的糖及10 kg/min 的水,若欲維持槽內糖水均為100 kg,則糖水的流出濃度為多少

化工 · 乙級 · 單元操作 · Q213

難易度分析

3 / 5

本題屬於計算型題目,要求考生將多個輸入流組合成總流量,並應用質量守恆定律進行濃度分析。由於涉及數值計算且設有容易混淆的分母陷阱,需要準確的概念理解與計算能力。

正確答案:②9.1%

② 9.1%:依據穩態質量平衡原理,流入總質量 = 流出總質量 = 11 kg/min,糖流入速率為 1.0 kg/min,故流出濃度 = 1.0/11 ≈ 9.1%。

錯誤選項解析

  • ① 1%:1% 濃度過低,未正確反映質量平衡計算結果。流入總糖量為 1.0 kg/min,總流入液體為 11 kg/min,實際濃度應高於此值。
  • ③ 10%:10% 為常見錯誤答案,誤將分母取為 10 kg/min(僅水流量)而非總流出量 11 kg/min,忽略了總質量守恆的正確計算基準。
  • ④ 11%:11% 濃度計算錯誤,可能誤將分子分母顛倒或使用錯誤公式。正確應為糖流量除以總液體流量,即 1.0/11 ≈ 9.1%。
Learning Tip

"本題核心考點為穩態連續操作之質量平衡。關鍵在於維持槽內液量恆定(100 kg)時,總流入速率必等於總流出速率。常考陷阱為分母誤用單一組分流量而非總流量,計算濃度時務必以總質量流量為基準。"

學員答題分佈

①1%0%
②9.1%0%
③10%0%
④11%0%

此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析!

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