[{"data":1,"prerenderedAt":73},["ShallowReactive",2],{"q-fire-112-1-fire-science-014":3},{"subject":4,"subjectSlug":5,"subjectKicker":6,"subjectShort":7,"question":8,"related":27,"sameNumber":52,"hasEssay":26},"火災學概要","fire-science","火災學 · Fire Science","火災學",{"id":9,"webId":10,"year":11,"session":12,"subject":4,"number":13,"stem":14,"options":15,"answer":20,"answerNote":21,"images":22,"imagesPending":23,"lawTimestamp":11,"explanation":24,"explanationDeep":25,"freq":12,"indexable":26},"fire-112-1-火災學概要-014","fire-112-1-fire-science-014",112,1,14,"依史蒂芬-波茲曼（Stefan-Boltzmann）公式之定義，輻射熱量與輻射物體絕對溫度的幾次方成正比？",{"A":16,"B":17,"C":18,"D":19},"一次方","二次方","三次方","四次方","D",null,[],false,"本題考點：史蒂芬-波茲曼定律的形式——輻射熱通量與輻射物體絕對溫度的四次方成正比。\n【正解理由】依史蒂芬-波茲曼定律，黑體單位面積的輻射熱通量 q＝σT⁴,實際物體再乘上放射率 ε 而為 q＝εσT⁴,其中 σ 為史蒂芬-波茲曼常數 5.67×10⁻⁸ W\u002F(m²·K⁴),T 為絕對溫度（K）。式中溫度的指數為 4,故輻射熱量與絕對溫度的四次方成正比，故選 D。\n【逐項排除】\n(A) 一次方：一次方關係屬熱傳導的傅立葉定律（熱通量與溫度梯度成正比）與對流的牛頓冷卻定律（與溫差一次方成正比）,不是輻射。\n(B) 二次方：輻射式中並無溫度平方項；輻射強度隨與火源距離的平方成反比是幾何擴散效應，把它誤植到溫度上是常見混淆。\n(C) 三次方：沒有對應的輻射公式；僅在把 q 對 T 微分後才會出現 4σT³ 的形式，那是變化率，不是輻射量本身。\n(D) 四次方：與 q＝εσT⁴ 完全相符，為本題應選者。\n【記憶點】輻射看四次方：絕對溫度加倍，輻射熱量成 2⁴＝16 倍。","史蒂芬-波茲曼定律描述黑體的輻射能：單位面積輻射熱通量 q＝σT⁴,σ＝5.67×10⁻⁸ W\u002F(m²·K⁴)。實際物體並非完全黑體，須乘上放射率 ε（0＜ε≦1）而為 q＝εσT⁴;若計算兩物體間的淨輻射，則為 q＝εσ(T1⁴−T2⁴),再乘上表示幾何關係的視角因數。此定律可由普朗克黑體輻射分布對全波長積分導得，四次方即來自該積分結果；另一常用的維恩位移定律則說明溫度越高、輻射尖峰波長越短，故高溫火焰偏藍白色。\n四次方的意義在於輻射熱在高溫時急遽放大：絕對溫度加倍，輻射量即成 16 倍。以 300 K（約 27℃）約 0.46 kW\u002Fm² 為基準,600 K 約 7.3 kW\u002Fm²,900 K（約 627℃）約 37 kW\u002Fm²。這正是火災成長期後段由輻射主導的原因，也是閃燃判定常以地板面接受熱通量約 20 kW\u002Fm²、或上層熱氣層溫度約 500～600℃ 為指標的由來。常考的輻射熱通量門檻另有：人體皮膚感到疼痛約 2 kW\u002Fm²,一般木材受長時間照射引燃約 10～20 kW\u002Fm²。\n三種熱傳方式的數學形式一起比較最不易混淆：傳導依傅立葉定律 q＝−k(dT\u002Fdx),與溫度梯度成一次方關係，且須介質接觸；對流依牛頓冷卻定律 q＝h(Ts−T∞),與溫差成一次方關係，靠流體流動輸送；輻射以電磁波傳遞，不需介質，與絕對溫度四次方成正比。溫度代入時務必換算為絕對溫度（K＝℃＋273）,以攝氏值直接四次方會得到完全錯誤的量級。\n相關考點包括：以四次方比計算溫度上升後輻射量的倍數、由輻射熱推算鄰棟建築物受影響的距離、放射率與吸收率在熱平衡下相等（克希荷夫定律）,以及火焰輻射比例約占熱釋放率 20～40% 的估算。",true,[28,32,36,40,44,48],{"webId":29,"stem":30,"number":31,"year":11,"session":12},"fire-112-1-fire-science-013","依據 Alpert 之天花板噴射流（Ceiling Jet Flow）經驗公式，請問若在 R\u002FH≦0.18 時，該熱氣流溫度與環境溫度之差（△T）和 R 的幾次方成正比？（R：天花板位置與中心軸間的距離，H：天花板距可燃物之距離）",13,{"webId":33,"stem":34,"number":35,"year":11,"session":12},"fire-112-1-fire-science-015","在煙控系統設計中，兩開口面積均為 1.0 m2，相互串聯後，其等效流動面積為何？（ 2 = 1.414 ）",15,{"webId":37,"stem":38,"number":39,"year":11,"session":12},"fire-112-1-fire-science-012","下列何種化合物不是可燃性物質？",12,{"webId":41,"stem":42,"number":43,"year":11,"session":12},"fire-112-1-fire-science-016","假設空氣中的氧占整體重量的 23%，欲使 1 公斤的丁烷完全燃燒時，需要多少理論空氣量？",16,{"webId":45,"stem":46,"number":47,"year":11,"session":12},"fire-112-1-fire-science-011","氮（N2）雖可與氧化合，但不屬於可燃物，主要因素是下列何者？",11,{"webId":49,"stem":50,"number":51,"year":11,"session":12},"fire-112-1-fire-science-017","下列那一種爆炸屬於物理性爆炸？",17,[53,57,61,65,69],{"webId":54,"year":55,"stem":56,"number":13},"fire-113-1-fire-science-014",113,"下列何者屬水蒸氣爆炸？",{"webId":58,"year":59,"stem":60,"number":13},"fire-111-1-fire-science-014",111,"普通木造建築物旁欲蓋 9 公尺高之建築物，其延燒係數為 3 級（係數為 0.15），其防火間隔應保持多少公尺？",{"webId":62,"year":63,"stem":64,"number":13},"fire-110-1-fire-science-014",110,"自然發火性物質中的原棉，主要是因為下列何種熱之蓄積而發火？",{"webId":66,"year":67,"stem":68,"number":13},"fire-109-1-fire-science-014",109,"火場溫度隨燃燒時間而逐漸升高，其空氣亦漸膨脹，空氣由外界流入該起火房間，同時熱煙霧也會從該起火房間流出。若忽略燃燒分解過程而產生之質量流率，建築物內部空氣溫度為 25℃，起火房間溫度為 800℃，流入起火房間之空氣體積流量為 1 m3\u002Fs，則流出起火房間之熱煙霧體積流量約為若干？",{"webId":70,"year":71,"stem":72,"number":13},"fire-108-1-fire-science-014",108,"依 Thomas 閃燃公式（Thomas Flashover Correlation），有關室內火災發生閃燃所需最小釋熱率，下列敘述何者錯誤？",1785129966491]