課程資訊
課程名稱
單元操作專題
Selected Topics in Unit Operations 
開課學期
108-2 
授課對象
工學院  化學工程學研究所  
授課教師
林祥泰 
課號
ChemE5010 
課程識別碼
524 U0490 
班次
 
學分
3.0 
全/半年
半年 
必/選修
選修 
上課時間
星期一6,7,8(13:20~16:20) 
上課地點
綜403 
備註
化工選修課程。部分課程可能用到工綜323。與徐振哲合授
總人數上限:40人 
Ceiba 課程網頁
http://ceiba.ntu.edu.tw/1082specialunitop 
課程簡介影片
 
核心能力關聯
本課程尚未建立核心能力關連
課程大綱
為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
課程概述

本課程主要目的為利用化工原理分析生活與工程中發生的各種有趣現象,希望藉此讓同學們了解如何活用化工知識。課程進行包括簡要地複習熱力學、動力學與輸送現象的基本概念,並舉實例分析。課程著重問題討論與分析,修課同學也必須尋找實際問題,並進行分析,於期末進行報告。 

課程目標
Topics to be covered
1. Overview of different types processes
2. Importance of processes time
3. Thermodynamic analysis (infinite time processes)
4. Heat conduction analysis (finite time processes)
5. Momentum transfer analysis (finite time processes)
6. Mass transport analysis (finite time processes)
7. Chemical reaction in processes
8. Complex processes involving multiphysics
9. Sample problems:
How to turn a hot coffee into ice cold
Soccer ball physics
Heat transfer in BBQ
How to make a good chemical sensor
Novel ways for generating power
Getting noble metals from ocean
CO2 removal from atmosphere
Multiphysics in pocket heating pad
Competition between gasoline and electric cars
Walk on water (non-Newtonian fluids) 
課程要求
修過物化、化工熱力、流體力學、熱質量傳遞為佳 
預期每週課後學習時數
 
Office Hours
 
參考書目
無 
指定閱讀
無 
評量方式
(僅供參考)
 
No.
項目
百分比
說明
1. 
課堂練習與討論 
30% 
participation of class exercise and discussions 
2. 
個人計畫 
30% 
Individual project on problems involving 1 or 2 principles 
3. 
團體計畫 
40% 
Group project on multiphysical problems containing 3 or more principles 
 
課程進度
週次
日期
單元主題
第1週
03/02  1. Course introduction
2. Thermo processes: equilib. & feasibility 
第2週
03/09  1. Thermo processes: efficiency, feasibility & equilib.  
第3週
03/16  1. Thermo processes: power output & efficiency
2. Tesla vs. fossil-fueled car 
第4週
03/23  1. Mmt, energy, and mass transfer.
2. Engineer's sense: estimation of the mass of air in the classroom.
3. Dehumidification of wet clothes: electric fan, electric heater, dehumidifier. 
第5週
03/30  1. Electricity from conc. gradient & membrane.
2. Heat pump: water heater.
3. Natural gas vs LNG. 
第6週
04/06  1. Mmt, energy, and mass transfer.
2. Evaporative cooling.
3. Cooling of hot water: calc. and expt. 
第7週
04/13  1. Coupling of rxn kinetics & mass transfer.
2. Automatic stirring bar based on T gradient.
3. Setting fire on 75% alcohol?
4. Drinking bird: latent heat.  
第8週
04/20  1. Thermo analysis of processes:
(a) Power-generating clothes using the heat from body: efficiency
(b) Capture of CO2 from the atmosphere: minimum work
(c) Separation of gold from seawater: minimum work 
第9週
04/27  1. Applications of the phase diagram
(a) Adding NaCl to water.
(b) Handwarmer: CH3COONa.
2. Discussions on selected individual reports. 
第10週
05/04  1. Catalyst-involved reaction kinetics: Thiele modulus & efficiency.
2. Discussions on the selected individual reports. 
第11週
05/11  1. Fabrication of semiconductors 
第12週
05/18  1st final presentation 
第13週
05/25  1. Q&A for the group presentation. 
第14週
06/01  1. Group discussions. 
第15週
06/08  2nd final presentations.