113 年 國立清華大學動力機械工程學系碩士班丁組《科技英文》

這題考驗英文的詞性與單複數搭配。題目句意為「二氧化碳是碳和氧的______」。
「compound」在這裡作為名詞，意為「化合物」。
(A) compound (單數名詞): 語意正確，符合句意。
(B) compounds (複數名詞): 二氧化碳是單一個體，用複數不恰當。

核心觀念：分詞片語修飾名詞

句子主幹為：

The new machine attracted many possible sponsors.

主詞是 The new machine，動詞是 attracted，受詞是 many possible sponsors。

空格位於名詞 machine 後方，功能是修飾這部機器，因此需要填入分詞片語：

produced by the engineers

其完整形式可還原為關係子句：

The new machine which was produced by the engineers attracted many possible sponsors.

其中 which was produced by the engineers 修飾 machine。省略關係代名詞與 be 動詞後，變成過去分詞片語 produced by the engineers。

解題方法

判斷名詞後的分詞形式，先確認名詞與動作之間是主動還是被動關係：

• 機器是「被工程師製造」的，屬於被動關係。
• 被動語態使用過去分詞 $p.p.$。
• 若要表示「由某人……」，搭配介系詞 by。

因此：

意思是「由工程師製造的新機器」。

完整句意為：

由工程師製造的新機器吸引了許多潛在贊助者。

選項分析

(A) production

production 是名詞，意為「生產、製造」。填入後為：

The new machine production the engineers attracted many possible sponsors.

名詞 production 無法直接接在 machine 後面形成合理的修飾結構，且 the engineers 也缺乏適當的句法功能，因此錯誤。

(B) produced

produced 是過去分詞，表示被動或完成的概念，但此處若單獨使用：

The new machine produced the engineers attracted many possible sponsors.

這題考驗主詞與動詞的一致性。
句子的主詞是「The development of new technologies」。
「The development」是單數名詞，是句子的真正主詞。
「of new technologies」是介系詞片語，修飾「development」。
因此，動詞需要是單數形式。

這題考驗主詞與動詞的一致性。
句子的主詞是「Each」。
「Each of the members」是一個常見的結構，其中「Each」是單數代名詞，作為句子的真正主詞。
「of the members」是介系詞片語，修飾「Each」。
因此，動詞需要是單數形式。

分析選項：
(A) have: 動詞原形，用於複數主詞或 I/you。
(B) has: 動詞第三人稱單數現在式，與單數主詞「Each」一致。
(C) is: be 動詞單數現在式，但題目要求填入一個能與「been selected」搭配的助動詞。

這題考驗介系詞的用法，特別是與時間相關的介系詞。
當表示年份（如 2023）或月份（如 November）時，通常使用介系詞「in」。
(A) at: 通常用於特定時間點（如 at 3 PM）或地點。
(B) of: 通常用於所有格或表示「...的」。

這題考驗介系詞或不定詞片語的用法，表達目的。
句子的後半句「we have previously developed a special machine」（我們先前開發了一台特殊機器）描述了一個行動。
前半句「____ solve the issues」（______ 解決這些問題）需要說明這個行動的目的。
表示「目的」的結構通常是：

1. 不定詞片語：to + 動詞原形 (to solve the issues)
2. 介系詞片語：for the purpose of solving the issues / in order to solve the issues

這題考驗主詞與動詞的一致性，以及動詞的時態與語態。
句子的主詞是「A microscope」，這是第三人稱單數。
因此，動詞需要使用第三人稱單數現在式。
同時，句子描述的是顯微鏡的功能，屬於一般性的陳述，應使用現在式。

這題考驗比較級的用法。
題目比較的是「The narrower channel fabrication」和「the wider channel fabrication」兩者之間的「困難度」。
當比較兩者時，應使用比較級。
「difficult」是形容詞，其比較級是「more difficult」，最高級是「most difficult」。
「difficulty」和「difficulties」是名詞。

這題考驗詞性搭配。
句子結構是：The glass material has good ____.
空格處需要填入一個名詞，來形容玻璃材料的「好」的特質。
「good」是形容詞，後面通常接名詞。

這題考驗詞性搭配。
句子結構是：The ____ of the coated material was nanometer level.
空格處需要填入一個名詞，作為「of the coated material」的中心詞。
「The」後面通常接名詞。

這題考驗詞性搭配與句子結構。
句子結構是：The characteristic ____ of the sample were performed by the experiments.
空格處需要填入一個名詞，與「characteristic」一起構成一個名詞片語，作為句子的主詞。
「characteristic」在這裡作為形容詞，修飾後面的名詞。
「of the sample」是介系詞片語，修飾後面的名詞。
「were performed」是動詞。

這題考驗動詞的選擇，以構成語意通順的句子。
句子的主詞是「The droplet size」（液滴的大小）。
空格處需要填入一個動詞，描述液滴大小與壓力增加之間的關係。

這題考驗固定片語的用法。
「standard ____」是一個常見的統計學術語。
句意為「數據中的誤差是透過標準______的計算來估計的」。

這題考驗形容詞的選擇，以構成語意通順的句子。
句子的主詞是「The target molecule」（目標分子）。
動詞是「was damaged」（被損壞）。
「by ____ measurement methods」說明損壞的原因是透過某種「測量方法」。

分析選項：
(A) incentive: 形容詞，意為「激勵的」；名詞，意為「動機」。
(B) inventive: 形容詞，意為「有創造力的」。

這題考驗名詞的選擇，以構成語意通順的句子。
句子結構是：Phase ____ occurs during the boiling of the water.
「Phase」是「相」，「boiling of the water」是「水的沸騰」。
在物理學和化學中，當物質從一種狀態（如液態）轉變到另一種狀態（如氣態）時，稱為「相變」或「相轉變」。

這題考驗詞性搭配。
句子結構是：The Carnot cycle is closely related to the second law of ____.
「the second law of ____」是一個固定片語，表示某個學科的第二定律。
「law of ____」後面需要接一個名詞，表示該定律所屬的學科。

這題考驗形容詞的選擇，以構成語意通順的句子。
句子的前半部分是「The meeting had great difficulty in developing a consensus」（會議在達成共識方面遇到了很大困難）。
後半部分「due to the ____ opinions of members」（由於會員們______的意見）解釋了困難的原因。
如果會員們的意見不同，就難以達成共識。

這題考驗名詞的選擇，以構成語意通順的句子。
句子的前半部分是「Too much information in the presentation」（簡報中的資訊過多）。
後半部分「disturbed a better ____ of the audience」（干擾了聽眾更好的______）。
過多的資訊會干擾聽眾對內容的理解。

這題考驗名詞的選擇，以構成語意通順的句子。
句子的後半部分是「was improved by the doping of different ions」（透過摻雜不同的離子得到了改善）。
前半部分「The energy conversion ____」需要一個名詞，來指明被改善的「能量轉換」的某個方面。

這題考驗形容詞的選擇，以構成語意通順的句子。
句子描述了在南極冰層中發現的、數千年前被困的氣泡。
這些氣泡被比喻為「______的時間膠囊」，裡面充滿了科學家所需的信息。
「Time capsule」意為「時間膠囊」，裡面裝載著過去的資訊。
這些氣泡所包含的資訊對科學家來說是很有價值的。

分析選項：
(A) amiable: 形容詞，意為「和藹可鄰的」。
(B) impenetrable: 形容詞，意為「無法穿透的；難以理解的」。

這題考驗名詞的選擇，以構成語意通順的句子。
句子描述了使用顯微鏡和相機記錄了「______」的粒子。
「under a pressure-driven flow」（在壓力驅動的流動下）描述了粒子的運動狀態。
在流體力學中，粒子在流動中的運動路徑稱為「軌跡」（trajectory）。

這題考驗物理學基本單位知識。
題目詢問「能量的單位是什麼」。

這題考驗電學基本公式。
題目詢問「______是透過將電流乘以電壓來計算的」。
在電學中，功率（Power）的定義是電壓（Voltage）乘以電流（Current）。
公式為 P = V * I。

分析選項：
(A) Resistance: 電阻，單位是歐姆（Ohm, Ω）。電阻與電壓和電流的關係是歐姆定律：V = I * R。
(B) Power: 功率，單位是瓦特（Watt, W）。

這題考驗化學式知識。
題目詢問「碳化矽（化學式：______）被廣泛用作半導體材料」。
碳化矽是由矽（Silicon）和碳（Carbon）組成的化合物。
矽的化學符號是 Si，碳的化學符號是 C。
因此，碳化矽的化學式是 SiC。

這題考驗能量轉換的知識。
題目描述了在發電廠中，從渦輪機（turbine）來的______能量被轉換成電力。
渦輪機通常由流體（如蒸汽、水或風）推動旋轉，將流體的動能或勢能轉換為機械能。
在發電廠中，渦輪機的旋轉（機械能）帶動發電機發電。
渦輪機本身的旋轉是一種「動能」（kinetic energy）。

這題考驗分詞的用法，作為形容詞修飾名詞，以及介系詞的選擇。
句子結構是：Nanofluidics is the study of fluids ____ in nanochannels...
空格處需要填入一個動詞的過去分詞，作為形容詞修飾「fluids」，表示「被限制在奈米通道中的流體」。
「fluids」是複數名詞，因此動詞需要與其一致。

這題考驗介系詞或動名詞的用法，以表達「關於」或「由於」。
句子結構是：... has recently attracted much attention ____ the development of new functionalities and applications.
「attracted much attention」意思是「引起了極大的關注」。
空格處的詞需要連接「關注」和「發展新功能與應用」。

核心觀念

本題考查：

1. 主詞與動詞的一致性。
2. 被動語態的基本結構：$be+\text{過去分詞}$。

句子結構如下：

precise channel fabrication and fluidic control are ____ at the nanometer scale.

主詞為「precise channel fabrication and fluidic control」，由兩個名詞片語以 and 連接，屬於複數主詞，因此搭配複數 be 動詞 are。

解題方法

空格前已有 are，判斷空格應填過去分詞，形成被動語態：

填入 required 後：

precise channel fabrication and fluidic control are required at the nanometer scale.

意思是：

在奈米尺度下，精確的通道製造與流體控制是必要的。

其中：

• are：複數現在式 be 動詞。
• required：require 的過去分詞，表示「被要求、被需要」。
• are required：表示「被需要、是必要的」。

選項分析

• (A) require：錯誤。
  require 是原形動詞，不能直接接在 are 後面形成正確結構。若作主動語態，應寫成：

  precise channel fabrication and fluidic control require ...

核心觀念

本題考查：

1. 原因副詞子句的連接詞用法。
2. 形容詞修飾名詞的基本句型。
3. 依據上下文判斷句意與邏輯關係。

句子結構為：

In addition, ____ the surface-to-volume ratio of a nano-space is extremely high, the surface is its ____ feature.

第一個空格後面是完整子句：

the surface-to-volume ratio of a nano-space is extremely high

主詞為 the surface-to-volume ratio，動詞為 is，因此空格應填入能引導原因子句的連接詞。

解題方法

前文指出奈米空間的體積非常小。接著說明：

「此外，______ 奈米空間的表面積體積比極高，表面是其最重要的特徵。」

前後句之間是「因為……所以……」的因果關係：

因此第一個空格應填入表示「因為」的 since：

In addition, since the surface-to-volume ratio of a nano-space is extremely high, the surface is its most important feature.

第二個空格位於：

its ____ feature

空格後面是名詞 feature，因此空格需要填入形容詞，修飾 feature。依語意應為：

• most important：最重要的
• 或 dominant：主要的、主導性的

題目提供的選項全部是連接詞或介系詞，並未提供可填入第二格的形容詞；因此第二格的選項在題目文字中應有遺漏。依上下文，應填 most important 或語意相近的形容詞。

選項分析

(A) since

since 可作為從屬連接詞，表示「因為」，後面接完整子句：

since + 主詞 + 動詞

代入後：

since the surface-to-volume ratio of a nano-space is extremely high

文法正確，且符合前後句的因果關係。第一格正確答案為 since。

(B) from

這題是填空題的第 30 個空格。
根據上一題的分析，我們推測第 29 個空格填入「since」。
句子結構是：... the surface is its ____ feature.
空格處需要填入一個形容詞，來修飾「feature」（特徵）。
句意是「表面是其______特徵」。

前面的句子提到「surface-to-volume ratio of a nano-space is extremely high」。
這表示表面積與體積比很高，因此「表面」在奈米空間中扮演著非常重要的角色。
這可以被稱為「主導的」（dominant）特徵。

這題考驗關係子句的用法。
句子結構是：Therefore, the unique aspects of nano-spaces (...) can be used to realize novel functional devices ____ difficult to obtain using conventional bulk spaces.
這裡的「novel functional devices」是先行詞。
空格處需要填入一個詞，引導一個關係子句，修飾「novel functional devices」，說明這些設備的特點是「難以透過常規體積空間獲得」。

分析選項：
(A) are: 動詞，若前面沒有關係代名詞，可以直接構成「devices are difficult...」。
(B) that: 關係代名詞，可以引導形容詞子句。
(C) are that: 語法錯誤。
(D) that are: 關係代名詞 + be 動詞，可以引導形容詞子句。
(E) are going to be: be going to + be + 形容詞，表示未來。

核心觀念

本題考查國際單位制（SI）中的詞頭換算：

• $1\ \text{nm}=10^{-9}\ \text{m}$，因為 nano（奈）代表 $10^{-9}$。
• $1000=10^3$。

因此，將 $1000\ \text{nm}$ 換算成公尺即可。

解題方法

所以：

選項分析

• (A) $10^3\ \text{m}$：錯誤。
  這是將 $1000$ 的 $10^3$ 直接當成公尺數值，忽略了 $\text{nm}$ 本身代表 $10^{-9}\ \text{m}$。

• (B) $10^6\ \text{m}$：錯誤。
  奈米是極小的長度單位，換算成公尺後應得到負次方，而不是 $10^6\ \text{m}$。

這題考驗體積的計算和單位換算。
立方體的體積計算公式為：體積 = 長 × 寬 × 高。
題目給定的尺寸為：寬 = 100 nm, 高 = 100 nm, 長 = 100 nm。
首先計算體積（以 nm³ 為單位）：
體積 = $100 \text{ nm} \times 100 \text{ nm} \times 100 \text{ nm}$
= $(100)^3 \text{ nm}^3$
= $(10^2)^3 \text{ nm}^3$
= $10^6 \text{ nm}^3$

接下來需要將體積從 nm³ 轉換為升（liter）。
我們知道：
1 nm = $10^{-9}$ m
所以，1 nm³ = $(10^{-9} \text{ m})^3 = 10^{-27} \text{ m}^3$

因此，體積 = $10^6 \times 10^{-27} \text{ m}^3 = 10^{6-27} \text{ m}^3 = 10^{-21} \text{ m}^3$

這題考驗壓力、力與面積的關係，以及單位換算。
壓力 (Pressure) 的定義是單位面積上所受的力 (Force)。
公式為：$P = \frac{F}{A}$
題目給定的力 F = 1 nN (1 奈牛頓)。
題目給定的面積 A 是由寬和高計算出來的：
寬 = 1000 nm
高 = 1000 nm
面積 A = 寬 × 高 = $1000 \text{ nm} \times 1000 \text{ nm} = (1000)^2 \text{ nm}^2$
= $(10^3)^2 \text{ nm}^2 = 10^6 \text{ nm}^2$

接下來，我們需要將單位統一，並計算壓力。
將力 F 轉換為牛頓 (N)：
1 nN = $10^{-9}$ N
所以，F = $10^{-9}$ N。

將面積 A 轉換為平方公尺 (m²)：
1 nm = $10^{-9}$ m
所以，1 nm² = $(10^{-9} \text{ m})^2 = 10^{-18} \text{ m}^2$

這題要求根據圖一和文字描述，判斷實驗中測量和控制的參數。
圖一的標題是「Figure 1. Measured voltage and current value as functions of applied pressure with controlling the pressure pump.」
文字描述第一段提到：「Figure 1. Measured voltage and current value as functions of applied pressure with controlling the pressure pump.」
這句話清楚表明：

• 測量了電壓 (voltage) 和電流 (current)。
• 壓力 (applied pressure) 是透過控制壓力幫浦 (pressure pump) 來控制的。
  因此，電壓和電流是被測量的參數，而壓力是被控制的參數。

這題要求解釋為什麼在未修飾的表面上，電壓和電流值隨著施加壓力的增加而增加。
根據圖一的文字描述：
「The current and voltage were proportional to the applied pressure, which indicates that the flow rate inside the channels was increased according to the increase of applied pressures. Then, the increase of flow rate contributed to the increase of current and voltage.」
這段話清楚說明了原因：

1. 電流和電壓與施加壓力成正比。
2. 這表明通道內的流速隨著施加壓力的增加而增加。

這題要求解釋電信號與表面電荷之間的關係。
根據圖一的文字描述：
「Positive current and voltage values were obtained on a negatively charged surface. A positively charged surface was obtained by modification with amino group, which resulted in surface amino groups yielding negative current and voltage values. Therefore, information corresponding to the surface charge state was reflected by the electric signals obtained.」
這段話說明：

1. 在負電荷表面上，獲得了正的電流和電壓值。
2. 在正電荷表面上（透過氨基修飾），獲得了負的電流和電壓值。

這題要求解釋為什麼微通道的螢光信號在 4 分鐘後變穩定。
參考圖二的文字描述：
「The replacement of the liquid in the nanochannel was finished in approximately 1 minute because the fluorescent signal was saturated after 1 minute. Then, the fluorescent solution was continuously supplied to the microchannel, and the replacement of liquids in the microchannel was finished in approximately 4 minutes.」
這段話說明：

1. 奈米通道的液體替換在 1 分鐘內完成（信號飽和）。
2. 螢光溶液被持續供應到微通道。
3. 微通道中的液體替換在大約 4 分鐘內完成。
   「Saturated」意為「飽和」，表示螢光信號達到了最大值且不再變化。
   信號變穩定意味著替換過程完成，溶液濃度達到穩定狀態。

核心觀念

本題考查微流道（microchannel）與奈米流道（nanochannel）中螢光溶液的置換過程，重點包括：

1. 由圖中螢光訊號隨時間的變化，判斷溶液流動方向與置換是否完成。
2. 以流量、時間與體積的關係計算注入體積：
   $V=Qt$
   其中 $V$ 為體積、$Q$ 為流量、$t$ 為時間。
3. 判斷螢光訊號的高低是否能直接由流道尺寸推論。

解題方法

逐項比對圖中資訊與基本流體置換關係。若螢光訊號在某一時間後達到飽和，代表螢光溶液已大致完成該區域的置換。至於訊號強弱，必須根據螢光濃度、偵測路徑與儀器訊號判斷，不能僅憑流道大小直接下結論。

選項分析

(A) 正確

題幹描述螢光溶液由微流道流入奈米流道，因此可判定螢光溶液的引入方向是由 microchannel 到 nanochannel。

(B) 正確

圖中微流道的螢光訊號在約 4 分鐘後達到飽和，表示微流道中的原有液體約在 4 分鐘內被螢光溶液置換完成。因此「約需 4 分鐘」的敘述符合圖中資料。

(C) 錯誤