教學大綱表 Syllabus
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課程名稱
Course Title		 (中文) 單元操作實驗(一)
(英文) Unit Operations Experiment 		開課單位
Departments		 化學工程與生物科技學系
課程代碼
Course No.		 C2211B
授課教師
Instructor		 陳嘉明
學分數
Credit		 1.0 必/選修
core required/optional		 必修 開課年級
Level		 大三
先修科目或先備能力Course Pre-requisites：輸送現象與單元操作
課程概述與目標 Course Overview and Goals： 課程概述:
1.實驗(一)：紅外線輻射
2.實驗(二)：固體之熱傳導係數
3.實驗(三)：自然與強制對流
4.實驗(四)：流體流動-多功能流體摩擦裝置
5.實驗(五)： 固定床與流體化床實驗
6.實驗(六)：射流時間之測定
7.實驗(七)：固粒乾燥
8.實驗(八)：非牛頓流體之流動
9.實驗(九)：套管熱交換器

目標:
為同學進行以數學、物理、化學等基礎科學設計之單元操作實驗，培養同學運用工程數學、質能均衡、化工熱力學、輸送現象與單元操作以及化學反應工程等化學工程知識，建立數學模式，並做實驗以實地解決問題之能力。
教科書
Textbook		 鄧禮堂
單元操作實驗
協志工業叢書 1988
參考教材
Reference		 陳石棚、鄭阿全、黃秀英
單元操作實驗
新科技書局 2002
課程大綱
Syllabus		 學生學習目標
Learning Objectives		 單元學習活動
Learning Activities		 學習成效評量
Evaluation		 備註
Notes
週
Week		 單元主題
Unit topic		 內容綱要
Content summary
1 實驗(一)：紅外線輻射 1.使用紅外線光加熱,研討在一定距離內,被加熱物體之溫度上升與時 間之關係.
2.求出輻射熱與照射距離間關係之實驗式.
3.檢討理論結果與實驗結果之配合情形. 		1.使用紅外線光加熱,研討在一定距離內,被加熱物體之溫度上升與時 間之關係.
2.求出輻射熱與照射距離間關係之實驗式.
3.檢討理論結果與實驗結果之配合情形.		 實驗內容與輸送現象與單元操作配合。  
2 實驗(一)：紅外線輻射 1.使用紅外線光加熱,研討在一定距離內,被加熱物體之溫度上升與時 間之關係.
2.求出輻射熱與照射距離間關係之實驗式.
3.檢討理論結果與實驗結果之配合情形. 		1.使用紅外線光加熱,研討在一定距離內,被加熱物體之溫度上升與時 間之關係.
2.求出輻射熱與照射距離間關係之實驗式.
3.檢討理論結果與實驗結果之配合情形.		 實驗內容與輸送現象與單元操作配合。  
3 實驗(二)：固體之熱傳導係數 1.若固體密度、熱容量、熱傳導係數、傳熱係數以及外界溫度均為已知，求出固體中心溫度。
2.若密度、熱容量以及熱傳導係數均為已知，求出傳熱係數。
3.若密度、熱容量及傳熱係數均為已知，求出固體熱傳導係數。 		1.若固體密度、熱容量、熱傳導係數、傳熱係數以及外界溫度均為已知，求出固體中心溫度。
2.若密度、熱容量以及熱傳導係數均為已知，求出傳熱係數。
3.若密度、熱容量及傳熱係數均為已知，求出固體熱傳導係數。		 實驗內容與輸送現象與單元操作配合。  
4 實驗(二)：固體之熱傳導係數 1.若固體密度、熱容量、熱傳導係數、傳熱係數以及外界溫度均為已知，求出固體中心溫度。
2.若密度、熱容量以及熱傳導係數均為已知，求出傳熱係數。
3.若密度、熱容量及傳熱係數均為已知，求出固體熱傳導係數。 		1.若固體密度、熱容量、熱傳導係數、傳熱係數以及外界溫度均為已知，求出固體中心溫度。
2.若密度、熱容量以及熱傳導係數均為已知，求出傳熱係數。
3.若密度、熱容量及傳熱係數均為已知，求出固體熱傳導係數。
  • 實作
    •
  • 實驗 Experiment
    •      		實驗內容與輸送現象與單元操作配合。  
    5 實驗(三)：自然與強制對流 1.了解自然與強制對流傳熱之基本理論。
    2.測定自然與強制對流傳熱係數並與文獻值相比較。
    3.研討傳熱係數與流體流速之關係。     		1.了解自然與強制對流傳熱之基本理論。
    2.測定自然與強制對流傳熱係數並與文獻值相比較。
    3.研討傳熱係數與流體流速之關係。    		 實驗內容與輸送現象與單元操作配合。  
    6 實驗(三)：自然與強制對流 1.了解自然與強制對流傳熱之基本理論。
    2.測定自然與強制對流傳熱係數並與文獻值相比較。
    3.研討傳熱係數與流體流速之關係。     		1.了解自然與強制對流傳熱之基本理論。
    2.測定自然與強制對流傳熱係數並與文獻值相比較。
    3.研討傳熱係數與流體流速之關係。
  • 實作
    •
  • 實驗 Experiment
    •      		實驗內容與輸送現象與單元操作配合。  
    7 實驗(四)：流體流動-多功能流體摩擦裝置 1.量測流體流過管件(pipe fittings)之壓力降。
    2.進行流體通過閥件（valves）之流動及壓力降特性探討。
    3.進行流體通過孔口流量計、文氏流量計、及浮子流量計之壓力降特性探討。     		1.量測流體流過管件(pipe fittings)之壓力降。
    2.進行流體通過閥件（valves）之流動及壓力降特性探討。
    3.進行流體通過孔口流量計、文氏流量計、及浮子流量計之壓力降特性探討。    		 實驗內容與輸送現象與單元操作配合。  
    8 實驗(四)：流體流動-多功能流體摩擦裝置 1.量測流體流過管件(pipe fittings)之壓力降。
    2.進行流體通過閥件（valves）之流動及壓力降特性探討。
    3.進行流體通過孔口流量計、文氏流量計、及浮子流量計之壓力降特性探討。     		1.量測流體流過管件(pipe fittings)之壓力降。
    2.進行流體通過閥件（valves）之流動及壓力降特性探討。
    3.進行流體通過孔口流量計、文氏流量計、及浮子流量計之壓力降特性探討。
  • 實作
    •
  • 實驗 Experiment
  • 報告 Presentation
  • 平時考 Test
    •      		實驗內容與輸送現象與單元操作配合。  
    9 實驗(五)： 固定床與流體化床實驗 1.依流體流動情形之變化，測定其對填充床與流體化床之空隙度及壓降之影響。
    2.測定粒子群之最小流體化速度與終端速度，並將所得結果與理論值比較。
    3.觀察並研究粒子群流體化時之運動情況。     		1.依流體流動情形之變化，測定其對填充床與流體化床之空隙度及壓降之影響。
    2.測定粒子群之最小流體化速度與終端速度，並將所得結果與理論值比較。
    3.觀察並研究粒子群流體化時之運動情況。    		 實驗內容與輸送現象與單元操作配合。  
    10 實驗(五)： 固定床與流體化床實驗 1.依流體流動情形之變化，測定其對填充床與流體化床之空隙度及壓降之影響。
    2.測定粒子群之最小流體化速度與終端速度，並將所得結果與理論值比較。
    3.觀察並研究粒子群流體化時之運動情況。     		1.依流體流動情形之變化，測定其對填充床與流體化床之空隙度及壓降之影響。
    2.測定粒子群之最小流體化速度與終端速度，並將所得結果與理論值比較。
    3.觀察並研究粒子群流體化時之運動情況。
  • 實作
    •
  • 實驗 Experiment
    •      		實驗內容與輸送現象與單元操作配合。  
    11 實驗(六)：射流時間之測定 1.測定自一與圓柱形槽底連接之排出管之射流時間.
    2.研討當液體之流動為層流與亂流之情況下,摩擦係數與雷諾數之關係.
    3.討論將圓柱形槽改為錐形,球形及方形,在層流與亂流情況下之射流時間.     		1.測定自一與圓柱形槽底連接之排出管之射流時間.
    2.研討當液體之流動為層流與亂流之情況下,摩擦係數與雷諾數之關係.
    3.討論將圓柱形槽改為錐形,球形及方形,在層流與亂流情況下之射流時間.    		 實驗內容與輸送現象與單元操作配合。  
    12 實驗(六)：射流時間之測定 1.測定自一與圓柱形槽底連接之排出管之射流時間.
    2.研討當液體之流動為層流與亂流之情況下,摩擦係數與雷諾數之關係.
    3.討論將圓柱形槽改為錐形,球形及方形,在層流與亂流情況下之射流時間.     		1.測定自一與圓柱形槽底連接之排出管之射流時間.
    2.研討當液體之流動為層流與亂流之情況下,摩擦係數與雷諾數之關係.
    3.討論將圓柱形槽改為錐形,球形及方形,在層流與亂流情況下之射流時間.
  • 實作
    •
  • 實驗 Experiment
    •      		實驗內容與輸送現象與單元操作配合。  
    13 實驗(七)：固粒乾燥 1.瞭解固體在乾燥時如起始期、恆速期及減速乾燥期等之乾燥機構.
    2.測定固體之乾燥速率曲線.
    3.學習水分計之使用方法.     		1.瞭解固體在乾燥時如起始期、恆速期及減速乾燥期等之乾燥機構.
    2.測定固體之乾燥速率曲線.
    3.學習水分計之使用方法.    		 實驗內容與輸送現象與單元操作配合。  
    14 實驗(七)：固粒乾燥 1.瞭解固體在乾燥時如起始期、恆速期及減速乾燥期等之乾燥機構.
    2.測定固體之乾燥速率曲線.
    3.學習水分計之使用方法.     		1.瞭解固體在乾燥時如起始期、恆速期及減速乾燥期等之乾燥機構.
    2.測定固體之乾燥速率曲線.
    3.學習水分計之使用方法.    		 實驗內容與輸送現象與單元操作配合。  
    15 實驗(八)：非牛頓流體之流動 1.實驗測定非牛頓流體在圓管內層流流動時之壓力降和流量以決定流動的特性及流動模式。
    2.瞭解牛頓流體與非牛頓流體之差異。
    3.由各個方程式中，求出牛頓流體與非牛頓流體之關係及其方程式中之常數。     		1.實驗測定非牛頓流體在圓管內層流流動時之壓力降和流量以決定流動的特性及流動模式。
    2.瞭解牛頓流體與非牛頓流體之差異。
    3.由各個方程式中，求出牛頓流體與非牛頓流體之關係及其方程式中之常數。
  • 實作
    •
  • 實驗 Experiment
    •      		實驗內容與輸送現象與單元操作配合。  
    16 實驗(八)：非牛頓流體之流動 1.實驗測定非牛頓流體在圓管內層流流動時之壓力降和流量以決定流動的特性及流動模式。
    2.瞭解牛頓流體與非牛頓流體之差異。
    3.由各個方程式中，求出牛頓流體與非牛頓流體之關係及其方程式中之常數。     		1.實驗測定非牛頓流體在圓管內層流流動時之壓力降和流量以決定流動的特性及流動模式。
    2.瞭解牛頓流體與非牛頓流體之差異。
    3.由各個方程式中，求出牛頓流體與非牛頓流體之關係及其方程式中之常數。    		 實驗內容與輸送現象與單元操作配合。  
    17 實驗(九)：套管熱交換器 1.利用一冷水流經內管，蒸汽在外管加熱之套管熱交換器，測定傳熱係數h。
    2.研討傳熱係數與冷水流速v之關係。
    3.本實驗乃利用液測薄膜溫度法決定液測薄膜傳熱係數hi,利用威爾遜(Wilson)圖解法求hi.     		1.利用一冷水流經內管，蒸汽在外管加熱之套管熱交換器，測定傳熱係數h。
    2.研討傳熱係數與冷水流速v之關係。
    3.本實驗乃利用液測薄膜溫度法決定液測薄膜傳熱係數hi,利用威爾遜(Wilson)圖解法求hi.    		 實驗內容與輸送現象與單元操作配合。  
    18 實驗(九)：套管熱交換器 1.利用一冷水流經內管，蒸汽在外管加熱之套管熱交換器，測定傳熱係數h。
    2.研討傳熱係數與冷水流速v之關係。
    3.本實驗乃利用液測薄膜溫度法決定液測薄膜傳熱係數hi,利用威爾遜(Wilson)圖解法求hi.     		1.利用一冷水流經內管，蒸汽在外管加熱之套管熱交換器，測定傳熱係數h。
    2.研討傳熱係數與冷水流速v之關係。
    3.本實驗乃利用液測薄膜溫度法決定液測薄膜傳熱係數hi,利用威爾遜(Wilson)圖解法求hi.
  • 實作
    •
  • 實驗 Experiment
  • 報告 Presentation
  • 平時考 Test
    •      		實驗內容與輸送現象與單元操作配合。  

    教學要點概述 Overview of Teaching Points：
    教材編選 Teaching Materials： ■ 自編教材 Handout by Instructor □ 教科書作者提供 Textbook
    評量方法 Evaluation： 實驗 Experiment：40%   其他評量 Others：30%   報告 Presentation：20%   平時考 Test：10%  
    教學資源 Teaching Resources： □ 教材電子檔 Soft Copy of the Handout or the Textbook □ 課程網站 Website
    教學相關配合事項 Other Matters Related to the Course：實驗內容與單元操作課程配合
    扣考規定 The rule of being able to take the final exam of the course：http://eboard.ttu.edu.tw/ttuwebpost/showcontent-news.php?id=504