下列有關液化天然氣（LNG）與液化石油氣（LPG）之比較，何者正確？

本題考點

液化天然氣（LNG，主成分甲烷）與液化石油氣（LPG，主成分丙烷、丁烷）在燃燒熱、理論空氣量、燃燒下限與比重上的差異。

正解理由

氣體燃料的發熱量以每莫耳或標準狀態下每立方公尺為比較基準。甲烷完全燃燒放熱約 890 kJ/mol，丙烷約 2,220 kJ/mol、丁烷約 2,880 kJ/mol，碳數愈多放熱愈大，故 LNG 的燃燒熱小於 LPG，故選 A。

逐項排除

1. (A)

   以相同體積或莫耳數比較，甲烷放熱明顯低於丙烷與丁烷，敘述正確。

2. (B)

   錯在方向相反：甲烷完全燃燒需 2 莫耳氧，丙烷需 5 莫耳、丁烷需 6.5 莫耳，LNG 所需理論空氣量小於 LPG。

3. (C)

   錯在方向相反：甲烷燃燒下限約 5 vol%，丙烷約 2.1 vol%、丁烷約 1.8 vol%，LNG 的燃燒下限大於 LPG。

4. (D)

   兩者比重敘述顛倒：甲烷分子量 16，蒸氣對空氣比重約 0.55 比空氣輕；丙烷、丁烷分子量 44 與 58，比重約 1.5 至 2.0 比空氣重。

記憶點

兩種燃氣的差異全部源自碳數。LNG 以甲烷為主（約 85 至 95 %），常壓下須冷卻至約 −162 ℃ 才液化，屬低溫液化；LPG 以丙烷與丁烷為主，常溫下加壓數個大氣壓即可液化，屬加壓液化。這兩種液化方式的不同，也決定了外洩型態：LNG 洩漏後初期為低溫冷氣體會短暫下沉，回溫後迅速上浮擴散；LPG 洩漏後始終比空氣重，沿地面流動並滯留於低窪處、地下室與管溝，形成範圍更大的可燃氣雲。

關鍵數據宜成組記憶。甲烷：分子量 16，對空氣比重 0.55，燃燒範圍約 5 至 15 vol%，每莫耳需氧 2 莫耳、需空氣約 9.5 莫耳，燃燒熱約 890 kJ/mol。丙烷：分子量 44，比重約 1.55，燃燒範圍約 2.1 至 9.5 vol%，每莫耳需氧 5 莫耳、需空氣約 23.8 莫耳，燃燒熱約 2,220 kJ/mol。丁烷：分子量 58，比重約 2.0，燃燒範圍約 1.8 至 8.4 vol%，燃燒熱約 2,880 kJ/mol。由此可歸納通則：碳數愈多，分子量與比重愈大、燃燒範圍下限愈低、理論空氣量與燃燒熱愈大。

須留意比較基準。以單位質量計算時，甲烷因氫碳比最高而發熱量表現不同於體積基準，本科題目在比較兩種燃氣時慣以體積或莫耳為基準，讀題時先確認基準再作答，可避免落入陷阱選項。

這組差異也直接影響火災危險的判斷：LPG 因燃燒下限低、比重大而更容易累積至可燃濃度並發生氣雲爆炸；LNG 則易向上擴散，其危害多在密閉空間頂部聚積與低溫凍傷。瓦斯漏氣檢知器的裝置高度規定即循此差異設計，較空氣輕者設於天花板附近、較空氣重者設於接近地面處，是與設備科交叉出題的常見接點。