水的滅火效果，下列何者正確？

本題考點

水的滅火機制與各類水系添加劑（介面活性劑、減阻劑、凍結點降低劑）之作用差異。

正解理由

依燃燒學對水系滅火藥劑之分類，於水中添加乙二醇（ethylene glycol）等多元醇類，可依溶液的凝固點下降原理使水的凝固點降至攝氏零度以下，避免寒冷地區或低溫環境中配管與儲水結冰而失去滅火能力，此即防凍液的原理，屬水系藥劑最典型的物性改良手段之一，故選 D。

逐項排除

1. (A)

   水的沸點為 100℃，在常見液體中並不算高；水之所以吸熱能力強，是因為比熱約 4.18 kJ/(kg·K) 與汽化潛熱約 2257 kJ/kg 均為液體中之最大者，把原因歸於沸點高並不正確。

2. (B)

   介面活性劑的作用是降低水的表面張力，使水易於潤濕、滲透深入 A 類固體可燃物內部（即濕潤劑），敘述將其效果寫成「潤滑」，與作用機制不符。

3. (C)

   添加高分子聚合物（如聚環氧乙烷）於水中，作用是抑制紊流、降低管內摩擦阻力以提高射水距離，屬減阻劑（快速水）用途，並非降低表面張力以利滲透。

4. (D)

   乙二醇為凝固點下降劑，能使水在低溫下維持液態，確保寒冷地區水系設備可用，敘述正確，為正解。

記憶點

水之所以是最有效且最普及的滅火藥劑，關鍵在四項物性與對應的四種滅火作用。第一是比熱大，約 4.18 kJ/(kg·K)，1 kg 水自 20℃ 升至 100℃ 可吸收約 335 kJ；第二是汽化潛熱大，約 2257 kJ/kg，是升溫吸熱的近七倍，因此水滅火的主要冷卻效果來自「變成水蒸氣」而非「變熱」，這也是霧狀放射比棒狀放射冷卻效率高的原因——霧化後表面積放大數百倍，蒸發速率大增。第三是汽化後體積膨脹約 1700 倍，可稀釋火場氧濃度與可燃蒸氣濃度，產生窒息與稀釋作用。第四是水本身無毒、易取得、成本低。四種作用依重要性排序為冷卻＞窒息＞稀釋＞乳化（撞擊）。

水的缺點則決定了添加劑的發展方向。其一，表面張力高（約 72 mN/m），不易滲入棉花、紙堆、木材深層陰燃區，故加入介面活性劑（濕潤劑）把表面張力降至約 30 mN/m 以下，形成濕潤水，對 A 類深層火災特別有效。其二，管內流動摩擦損失大，加入極少量高分子聚合物即可抑制近壁紊流結構、大幅降低摩擦係數，使同樣壓力下射程更遠、流量更大，稱為減阻劑或快速水。其三，0℃ 結冰，加入乙二醇、丙二醇或無機鹽類使凝固點下降，即防凍液，寒帶地區的水系設備常採用。其四，對 B 類油類火災比重大於油、易造成溢流與飛濺，故發展出泡沫藥劑；對 C 類通電設備具導電性，故採霧狀放射並維持安全距離；對 D 類金屬火災會反應產生氫氣，禁止使用。

易混淆概念對照最常考的是三組：介面活性劑「降表面張力」vs 高分子「降摩擦阻力」，兩者都讓水「更好用」但機制完全不同；棒狀放射（射程遠、貫穿力強、適用一般 A 類）vs 霧狀放射（冷卻與窒息效率高、可用於通電設備與部分油類）；水系（冷卻為主）vs 二氧化碳（窒息與冷卻）vs 乾粉（負觸媒抑制連鎖）vs 泡沫（窒息與冷卻並封鎖蒸氣）。

相關考點延伸：常見變化型是問水的滅火作用以何者為主（冷卻），或給定水量計算可吸收熱量，此時務必把升溫段與汽化段分開計算：Q＝m·c·ΔT＋m·h_fg。