[{"data":1,"prerenderedAt":73},["ShallowReactive",2],{"q-fire-112-1-fire-science-016":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-016","fire-112-1-fire-science-016",112,1,16,"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？",{"A":16,"B":17,"C":18,"D":19},"3.6 kg","10.9 kg","15.7 kg","27.8 kg","C",null,[],false,"本題考點：碳氫化合物完全燃燒的化學計量配平，以及換算理論空氣量時須以空氣含氧重量比 23% 相除的步驟。\n【正解理由】丁烷完全燃燒式為 C4H10＋6.5O2→4CO2＋5H2O，每 1 莫耳（分子量 58）丁烷需 6.5 莫耳氧氣；換算後 1 公斤丁烷需氧約 3.59 公斤，再除以空氣含氧重量比 0.23，得理論空氣量約 15.6 公斤，與選項 15.7 kg 相符，故選 C。\n【逐項排除】\n(A) 3.6 kg 為理論「氧氣」量，未再除以 0.23 換算成空氣，是典型陷阱值。\n(B) 10.9 kg 來自把 23% 誤當體積（莫耳）比算出的空氣體積約 10.9 m³，所得為體積而非重量。\n(C) 15.7 kg 與 3.586÷0.23＝15.59 相符，也符合丁烷理論空氣量約為自身重量 15～16 倍，為本題應選者。\n(D) 27.8 kg 約為正解的 1.8 倍，以 23% 重量比計算的任何路徑都導不出此值，屬放大型干擾項。\n【演算步驟】配平 C4H10＋6.5O2→4CO2＋5H2O；M(C4H10)＝58、M(O2)＝32 g\u002Fmol → 理論氧量＝6.5×32÷58＝3.586 kg-O₂／kg → 理論空氣量＝3.586÷0.23＝15.59 kg，對應選項 15.7 kg。\n【記憶點】先配平求氧、再除 0.23 化為空氣；氧量乘約 4.35 倍即為空氣量。","理論空氣量（theoretical air／stoichiometric air）指使燃料完全氧化所需的最少空氣量，是燃燒計算的骨幹，也是空氣燃料比（AFR）的分母。計算固定三步：①寫出完全燃燒反應式並配平，碳全變 CO₂、氫全變 H₂O，通式為 CxHy＋(x＋y／4)O₂→xCO₂＋(y／2)H₂O，丁烷 x＝4、y＝10 代入即得 6.5 莫耳氧；②以分子量把莫耳換成重量；③除以空氣含氧率換成空氣。第③步是失分重鎮：空氣含氧「重量比」約 23%（部分教材寫 23.2%），「體積（莫耳）比」約 21%，兩者不可混用——要算重量就用 23%，要算體積就用 21%。\n常見燃料的理論空氣量（每公斤燃料所需空氣公斤數）可整理成記憶表：甲烷約 17.2、乙烷約 16.1、丙烷約 15.7、丁烷約 15.5、汽油約 14.7、乙醇約 9.0、木材約 6。這張表通常以空氣含氧重量比 23.2% 計，才會把丙烷列 15.7、丁烷列 15.5；本題指定 23%，丁烷精算為 3.586÷0.23＝15.59，選項所列 15.7 kg 係對精算值 15.59 取近似值（改以 23.2% 計為 15.46，離 15.7 更遠）;與記憶表中丙烷的 15.7 只是數字相同、來源不同，勿因看到 15.7 就往丙烷去想。規律是分子中氫比例越高、含氧官能基越少，單位重量需氧量越大；含氧的醇、酮、醚類因分子自帶氧，需氧量明顯下降。\n與此相連的觀念是當量比 φ＝實際燃料空氣比／化學計量燃料空氣比：φ＜1 為貧燃（空氣過剩，接近完全燃燒），φ＞1 為富燃（空氣不足，一氧化碳與煙粒大增）。建築物火災在閃燃後多處於富燃的通風控制狀態，這是 CO 中毒與複燃（backdraft）的成因，也是通風控制題與本題常被併在同一份考卷的原因。\n延伸考點三類：①由理論空氣量反推燃燒生成氣體量（含過剩空氣時須加計），可用於推估排煙量；②氧消耗量熱法以「每消耗 1 g 氧約釋放 13.1 kJ」估算熱釋放率，正是本題計量關係的應用；③理論空氣量與燃燒下限、燃燒熱互相關聯，同一份試卷常以配平為共同起點，再分別考換算與燃燒界限。",true,[28,32,36,40,44,48],{"webId":29,"stem":30,"number":31,"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":33,"stem":34,"number":35,"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,{"webId":37,"stem":38,"number":39,"year":11,"session":12},"fire-112-1-fire-science-014","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？",14,{"webId":41,"stem":42,"number":43,"year":11,"session":12},"fire-112-1-fire-science-018","若硝化纖維之化學式為 C24H32O12(NO3)8，則其硝化度為多少%？",18,{"webId":45,"stem":46,"number":47,"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":49,"stem":50,"number":51,"year":11,"session":12},"fire-112-1-fire-science-019","建築物火災中，在所謂通風控制燃燒（Ventilation Controlled）情形下，可燃物燃燒速度主要受何因素決定？",19,[53,57,61,65,69],{"webId":54,"year":55,"stem":56,"number":13},"fire-113-1-fire-science-016",113,"依國家標準 CNS15030「化學品分類及標示」規定混合物中含致癌物質超過 0.1%即屬致癌混合物。目前內政部消防署決議限制滅火器藥劑以下那一類物質含量不得超過 0.1%？",{"webId":58,"year":59,"stem":60,"number":13},"fire-111-1-fire-science-016",111,"比較積污導電與金原現象之差異，下列何者錯誤？",{"webId":62,"year":63,"stem":64,"number":13},"fire-110-1-fire-science-016",110,"市面上販售的 ABC 乾粉滅火器內充填的乾粉滅火藥劑主要成分為：",{"webId":66,"year":67,"stem":68,"number":13},"fire-109-1-fire-science-016",109,"假設建築物外部風速為 10 m\u002Fs，風壓係數為 0.6，空氣密度為 1.0 kg\u002Fm3，其對迎風面建築物所產生的風壓約為？",{"webId":70,"year":71,"stem":72,"number":13},"fire-108-1-fire-science-016",108,"某發生火警的大樓，室內外溫度分別為 800℃與 20℃，中性帶位於 4 樓；6 樓的內外壓差為 60 Pa，若不考慮外部風等其他因素，則 8 樓的內外壓差約為若干 Pa？",1785129966509]