115 年 國立成功大學能源工程國際碩士學位學程《科技英文》

本題為克漏字題，主要在測試考生對航空工程相關領域術語的理解。

1. 題幹描述「involves the motion of air and the forces it generates on solid objects, such as lift and drag」，這正是「空氣動力學」(aerodynamics) 的定義，空氣動力學是研究空氣與物體運動時產生的力（如升力與阻力）的學科，是航空工程的核心分支之一。

   • (A) Hydraulics 是流體力學，研究液體的力學。
   • (B) Thermodynamics 是熱力學，研究熱能與功之間的轉換。
   • (C) Aerodynamics 是空氣動力學，符合題意。
   • (D) Aeronautics 是航空學，是較廣泛的領域，包含航空器的設計、製造等，而空氣動力學是其下的重要分支。

2. 題幹描述「relating to the systems that generate thrust, most commonly jet engines or turboprops」，這指涉的是產生推力的系統，如噴射引擎或螺旋槳引擎。這屬於「推進系統」(propulsion) 的範疇。

   • (A) Navigation 是導航。
   • (B) Propulsion 是推進。
   • (C) Avionics 是航電系統。
   • (D) Hydraulics 是液壓系統。

3. 題幹提到「Modern aircraft development also heavily relies on 3 ______ methods, including Computational Fluid Dynamics (CFD) for simulating airflow.」。

核心觀念
本題屬於航空／太空系統分類的基本概念，主要測驗考生對於飛行器（aircraft/spacecraft）常見子系統（sub‑system）的認識。

• Navigation（航向/導航）：負責測定與控制飛行器的位移與姿態，屬於飛行控制系統的一部份。
• Propulsion（推進）：提供推力或推力矢量，屬於動力系統。
• Avionics（航空電子）：涵蓋所有與資訊、通訊、感測及顯示相關的電子設備，屬於電子系統。
• Hydraulics（液壓）：以液體壓力傳遞動力，常用於機構作動（如起落架、襟副翼），屬於機械作動系統。

在航空或太空工程的教材中，導航、推進與航空電子被視為核心飛行子系統，而液壓系統在太空載具中較少使用（因為太空環境對液體的保存與可靠性不利），因此在「太空載具的主要子系統」分類時，Hydraulics 常被排除。

解題方法

1. 先確認題目所問的概念範圍（如「以下何者不屬於太空載具的主要子系統」）。
2. 針對每個選項，回顧其在航空與太空系統中的角色與使用情形。
3. 判斷哪一選項在太空載具中不屬於「主要」子系統，即可直接選出答案。

此題不涉及數學計算或公式推導，只需依據系統分類的概念作判斷。

選項分析

核心觀念
本題屬於概念判斷題，考查的是能源工程領域中常見的研究方法分類。四個選項分別代表四種不同的研究取向：

• Analytical（解析）——以數學推導或閉式解為主，強調公式化的理論推導。
• Physical（實驗/實體）——透過實體裝置、實驗測試或實驗室驗證取得資料。
• Theoretical（理論）——建立模型或概念框架，往往以概念性的討論或抽象的假設為基礎。
• Computational（計算）——使用數值模擬、電腦程式或高效能運算來求解問題，特別適用於無法取得解析解的複雜系統。

在能源工程的研究與設計過程中，計算方法（Computational）已成為最主要的工具，原因在於：

1. 能源系統往往涉及多相流、熱傳遞、化學反應等高度耦合的非線性方程式，難以取得解析解。
2. 隨著高效能計算資源的普及，能夠在合理時間內完成大規模數值模擬。
3. 計算模擬允許在設計階段快速探索參數空間，降低實驗成本與時間。

解題方法

1. 先判斷題目所詢問的「研究方法」或「解題手段」的特性。
2. 若題目描述涉及「無法以手算或閉式公式直接求解」或「需要大量資料、參數掃描」時，應選擇 computational。
3. 若題目明確提到「純粹的數學推導」或「理論推演」則偏向 analytical 或 theoretical。
4. 若題目強調「實驗測量」或「實體模型」則選 physical。

選項分析

核心觀念
本題屬於科技英文的詞彙填空（vocabulary‑cloze）題型，主要考查以下概念：

1. 專業詞彙的搭配（collocation）：在能源工程領域，常見的名詞搭配包括 materials, components, alloys, designs 等，但它們各自的語意範圍與使用情境並不相同。
2. 語意範疇（semantic field）：
   • Alloys（合金）屬於 materials 的子類，指由兩種以上金屬或金屬與非金屬混合而成的材料。
   • Designs（設計）指的是方案或圖樣，屬於工程策劃的層面。
   • Materials（材料）是最廣泛的總稱，涵蓋金屬、聚合物、陶瓷等各類工程用原料。
   • Components（元件）指組裝後的零部件，屬於產品結構的層面。

正確答案必須與題幹中所描述的「基礎原料」或「構成要素」的概念最為貼切。

解題方法

1. 閱讀題幹：先確認題幹所要求的概念是「原料／基礎物質」還是「設計／零件」等。
2. 判斷語意範疇：根據題幹的上下文（如出現在 resource, supply, selection 等詞後），選擇最廣義、最符合語意的名詞。
3. 排除法：將不符合語意或屬於次層概念的選項逐一排除，剩下唯一符合的即為正解。

選項分析

核心觀念
本題屬於詞彙意義判斷，測驗的是形容詞在表達「重要性」時的語意層級。常見的層級關係如下：

• irrelevant – 完全不相關、無關緊要。
• secondary – 次要的、僅位於第一重要之後。
• optional – 可選的、非必要的。
• paramount – 至高無上的、最重要的。

理解這四個詞的語義差異即可直接判斷正確答案。

解題方法

1. 先確認題目所欲填入的空格要求的是「重要性」的程度。
2. 依照語意比較四個選項的強度，由弱到強依序為：irrelevant < optional < secondary < paramount。
3. 若題目敘述要求「最高、最關鍵」的概念，則選擇 paramount；若只要求「不必、可有可無」則選 optional；若說「次要」則選 secondary；若說「與題意無關」則選 irrelevant。

選項分析

本題為克漏字題，主要在測試考生對航空推進系統（特別是噴射引擎）基本原理的理解。

6. 題幹描述「Propulsion engineering focuses on the design and operation of systems that generate ______ for vehicles.」。推進工程是設計和操作產生「推力」(thrust) 以驅動載具的系統。

   • (A) Drag 是阻力，是推進系統要克服的力。
   • (B) Thrust 是推力，是推進系統產生的力。
   • (C) Torque 是扭矩。
   • (D) Lift 是升力，與推進系統無直接關聯。

7. 題幹描述「In jet engines, the core process involves compressing incoming air, mixing it with ______ in the combustor, and igniting the mixture...」。在噴射引擎的燃燒室 (combustor) 中，壓縮後的空氣會與「燃料」(fuel) 混合並點燃。

   • (A) Coolant 是冷卻劑。
   • (B) Fuel 是燃料。
   • (C) Oxygen 是氧氣，雖然空氣中含有氧氣，但這裡是指額外添加的或混合的物質。
   • (D) Lubricant 是潤滑劑。

8. 題幹描述「The resulting expansion drives the 8 ______, which in turn powers the 8 ______, maintaining the cycle.」。噴射引擎的燃燒產生高溫高壓氣體膨脹，膨脹的氣體會推動渦輪 (turbine)，而渦輪又帶動壓縮機 (compressor) 運轉，完成壓縮、燃燒、膨脹的循環。因此，第一格是 turbine，第二格是 compressor。

   • (A) compressor; turbine

請提供本題的完整題幹（例：填空句子、定義說明或情境描述），以便針對題目所測驗的概念進行

核心觀念
本題測試的是燃氣渦輪（Brayton）循環中元件的相對位置與流向順序。在單級燃氣渦輪或噴射發動機中，工作流體（空氣）依序經過：

1. 壓縮機 (compressor)：將進氣壓縮，提高壓力與溫度。
2. 燃燒室 (combustor)：在高壓高溫的空氣中加入燃料燃燒，產生更高的焓。
3. 渦輪 (turbine)：利用燃燒產生的高能氣流做功，驅動壓縮機。
4. 噴嘴 (nozzle)：將氣流加速成高速噴射，用於推進或排氣。

因此，若題目要求「哪一組元件在循環中先後出現」或「哪一對元件的先後順序正確」，必須依照上述順序判斷。

解題方法

1. 先列出四個元件在循環中的先後次序：

$\text{compressor} \rightarrow \text{combustor} \rightarrow \text{turbine} \rightarrow \text{nozzle}$

2. 針對每個選項，檢查其中兩個元件的相對位置是否符合上述次序。
3. 若前者在循環中位於後者之前，則該選項正確；反之則錯誤。

選項分析

需要補充題目敘述
目前僅提供選項 (A)–(D)，卻缺少題幹（即題目要問的內容）。若沒有題幹，無法判斷是哪一個概念或定義是正確的，亦無法進行「核心觀念」與「選項分析」的說明。

請提供完整的題目敘述（題幹），例如：

核心觀念
本題屬於能源工程領域的概念辨識題，主要測驗能源類別的分類與專有名詞的正確應用。
在能源工程中，常見的能源轉換方式依其來源與機制可分為：

解題方法

1. 先確認題目要求的「哪一項不是具體的能源轉換方式」或「哪一項不屬於能源類別」。
2. 逐一檢視選項的定義與實際應用情況：
   • 若選項在能源工程中有明確的技術或設備對應，則屬於正確的能源類別。
   • 若僅為抽象概念或缺乏具體技術支撐，則不屬於能源類別。
3. 依上述檢視結果挑選唯一不符合的選項。

選項分析

本題考查結構工程的基本概念。結構工程師的職責是設計建築物和橋樑，使其能夠承受外在的各種力。

題幹描述「Structural engineering involves designing buildings and bridges that ______ loads and environmental forces.」。結構工程是設計建築物和橋樑，使其能夠「承受」(withstand) 載重和環境力。

本題考查工程領域常見縮寫的含義。

題幹詢問「FEM」在材料和結構工程領域的意義。FEM 是「Finite Element Method」，即「有限元素法」。這是一種廣泛用於工程和物理學中，用於數值求解微分方程的數值技術，尤其適用於複雜幾何形狀和邊界條件的分析，例如結構應力分析、熱傳分析等。

本題考查工程領域常見縮寫的含義。

題幹詢問「CFD」在流動分析、推進和材料交互等技術領域的意義。CFD 是「Computational Fluid Dynamics」，即「計算流體動力學」。這是一種利用數值方法和演算法來模擬和解決流體流動問題的技術。

本題考查機械工程中理解旋轉運動和能量傳遞的基本概念。

題幹提到「Concepts like ______ and friction are fundamental to understanding rotational motion and energy transfer in gears and bearings.」。在理解齒輪和軸承的旋轉運動及能量傳遞時，「力矩」(torque) 和摩擦力是基本概念。

本題考查製造技術的術語。

題幹描述「Innovations in ______ manufacturing, or 3D printing, enable rapid prototyping with complex geometries and reduced material waste.」。

本題考查熱傳遞的三種基本方式。

題幹描述「In heat transfer, ______ refers to the process where thermal energy moves through a solid material without fluid motion.」。熱能通過固體材料傳遞且沒有流體運動的方式是「傳導」(conduction)。

本題考查材料工程中描述材料力學性能的術語。

題幹描述「In materials engineering, ______ is a measure of a material's resistance to elastic deformation when subjected to an applied load, often quantified by Young's modulus.」。

本題考查學術寫作的規範。

題幹強調「Furthermore, all claims must be supported by credible evidence, requiring meticulous use of ______ to avoid plagiarism and to allow readers to verify the sources.」。學術寫作中，為了避免抄襲並讓讀者追溯來源，必須仔細使用「引用」(citation)。

本題考查與飛行器性能相關的術語。

題幹描述「A key technical challenge is extending the operational ______ (flight time), often limited by battery size and power consumption.」。在飛行器（特別是電動飛行器）的技術挑戰中，延長「續航時間」(endurance) 是關鍵，而續航時間通常受電池大小和功耗限制。

本題考查渦輪風扇引擎 (turbofan engine) 的工作原理。

題幹描述「In a turbofan engine, the high-pressure compressor ______ incoming air to increase its density, enabling more efficient combustion and higher thrust output.」。

本題考查文章中關於 H2-CO 混合氣體在 HCCI 引擎中作用的理解。

文章在介紹 H2-CO-rich syngas 的優勢時提到：「In this dual-component fuel, hydrogen offers high reactivity and wide flammability limits, enabling lean-burn operation and stable ignition, while carbon monoxide provides controllable combustion phasing.」以及「Secondly, the presence of CO allows for better regulation of combustion timing and improved

本題考查對 HCCI 引擎運作特性的理解。

文章中關於 HCCI 引擎的描述有：「HCCI engines depend on the auto-ignition of a homogeneous fuel-air mixture without a spark plug.」

本題考查退役電動車電池如何幫助解決再生能源的挑戰。

文章提到：「The created power fluctuates due to the intermittent and time-varying existence of renewable energy sources. These are difficult to process into the grid, which has an effect on grid performance, voltage stability, and reliability. This can be effectively mitigated if the generated energy from a renewable source is first deposited in a battery, and then converted by an appropriate power electronic converter topology to achieve the necessary grid voltage, frequency, and permissible

本題考查退役電池賦予「第二生命」(second-life) 的主要經濟和環境效益。

文章中提到：「Giving such retired batteries a second-life, which is the application of batteries after they have reached the end of their useable life would not only support the economy, but it will also help to minimize total battery demand, resulting in a substantial reduction in the use of extracted chemical materials and significantly benefit the transport-grid applications.」
以及「Second-life is a phenomenon with positive aspects such as lowering manufacturing costs and mitigating waste produced by direct disposal...」

綜合這些描述，第二生命的效益包括：

1. 降低製造業成本 (lowering manufacturing costs)。

本題考查 PEMFC 作為小型及中型無人機解決方案的優勢。

文章中提到：「On the contrary, UAVs powered by hydrogen fuel cell are pollution-free, and they have excellent flight endurance, due to high energy density and high thermal efficiency of fuel cell. Proton exchange membrane fuel cells (PEMFC) use high-purity hydrogen as fuel, which can efficiently convert the chemical energy of hydrogen into electrical energy. Therefore, PEMFC is one of the most promising energ

本題考查將氫燃料電池作為無人機唯一能源時的技術限制。

文章中提到：「However, hydrogen fuel cells have a relatively high energy density, their power density is relatively low. If hydrogen fuel cell is taken as the only energy source, it is difficult to ensure UAV maneuverability and meet power requirements for the entire flight mission profile. This approach may result in significant redundancy in the power and weight scales of fuel cell, thus reducing energy utilization efficiency. Additionally, due to the time delay for hydrogen to diffuse a

本題考查「混合能源系統」(hybrid energy system) 如何優化無人機的性能。

文章中提到：「Therefore, in order to meet the energy density requirements and power density requirements in flight process, fuel cell usually needs to be combined with other energy sources to compose hybrid energy systems. Lithium battery is the most commonly used energy source in UAVs, with a relatively high power density but a relatively low energy density. Solar cell can continuously harvest energy from flight environment, and convert it into electricity. However, the energy density and power density of solar cell are weak. Its output power is significantly affected by environmental conditions