[{"data":1,"prerenderedAt":73},["ShallowReactive",2],{"q-fire-112-1-fire-science-020":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-020","fire-112-1-fire-science-020",112,1,20,"當物質進行完全氧化燃燒時，下列何者的理論空氣需求量最高？",{"A":16,"B":17,"C":18,"D":19},"丙三醇（甘油，HOCH2CHOHCH2OH）","丙烯（C3H6）","丙烷（C3H8）","丙酮（CH3COCH3）","C",null,[],false,"本題考點：以化學計量比較各燃料的理論空氣需求量——分子中含氧官能基會自帶氧而降低需氧量，純碳氫化合物且氫比例高者需氧量最大。\n【正解理由】依完全燃燒配平，每單位重量燃料的理論需氧量＝(所需氧莫耳數×32)÷分子量。丙烷 C3H8＋5O2→3CO2＋4H2O，需氧 5 莫耳、分子量 44，得 5×32÷44＝3.64 kg-O₂／kg，換算理論空氣量約 15.8 kg／kg，為四者最高；以每莫耳計亦為 5 莫耳最高，兩種基準結論一致，故選 C。\n【逐項排除】\n(A) 丙三醇（甘油）C3H8O3＋3.5O2→3CO2＋4H2O，分子量 92，需氧 3.5×32÷92＝1.22 kg-O₂／kg，分子自帶三個氧且氧含量高，需氧量為四者最低。\n(B) 丙烯 C3H6＋4.5O2→3CO2＋3H2O，分子量 42，需氧 4.5×32÷42＝3.43 kg-O₂／kg，因含雙鍵、氫較丙烷少，略低於丙烷。\n(C) 丙烷需氧 3.64 kg-O₂／kg，為四者最高，且屬完全不含氧的飽和碳氫化合物，為本題應選者。\n(D) 丙酮 CH3COCH3＋4O2→3CO2＋3H2O，分子量 58，需氧 4×32÷58＝2.21 kg-O₂／kg，分子含羰基氧，需氧量明顯低於兩個碳氫化合物。\n【記憶點】同碳數比需氧量：不含氧的烷類最高，含氧越多越低——丙烷＞丙烯＞丙酮＞甘油。","比較理論空氣需求量的標準流程是：先寫完全燃燒式（碳全成 CO₂、氫全成 H₂O、分子內既有的氧可折抵所需氧），再以分子量換算成每公斤燃料的需氧量，最後除以空氣含氧重量比（約 23%）或體積比（約 21%）得空氣量。含氧燃料的通式為 CxHyOz＋(x＋y／4－z／2)O₂→xCO₂＋(y／2)H₂O，其中 －z／2 這一項就是自帶氧的折抵效果：甘油 C3H8O3 的 z＝3，折抵 1.5 莫耳氧，故只需 3.5 莫耳；丙酮 C3H6O 折抵 0.5 莫耳，需 4 莫耳。四者的需氧量與換算後的理論空氣量可整理成對照表：丙烷 3.64／15.8、丙烯 3.43／14.9、丙酮 2.21／9.6、甘油 1.22／5.3（單位為 kg／kg 燃料）。\n這條規律與另外兩個常考量值高度相關。其一是燃燒熱：氧消耗量熱法指出，多數有機物每消耗 1 公克氧約放出 13.1 kJ 熱量，因此單位重量需氧量越大者，單位重量燃燒熱也越高——丙烷約 46 MJ\u002Fkg、丙酮約 29 MJ\u002Fkg、甘油約 16 MJ\u002Fkg，順序與需氧量完全一致。其二是燃燒界限：需氧量大的燃料，其化學計量濃度低、燃燒下限也低（丙烷約 2.1%），含氧燃料則相對高（丙酮約 2.5%、甘油因沸點高、蒸氣壓極低而難以形成可燃混合氣）。\n危險性判斷不可只看需氧量：甘油閃火點約 160 ℃ 以上，常溫下幾乎不揮發，實際火災風險遠低於閃火點約 －20 ℃ 的丙酮或屬可燃性氣體的丙烷、丙烯，故考題若問「危險性最高」則須改由閃火點、燃燒界限與蒸氣壓判斷，與「需氧量最高」是不同軸線的問題，這也是本題型最常見的混淆點。\n延伸考點三類：①同碳數而官能基不同的比較（醇、醛、酮、酸依含氧量遞增而需氧量遞減）；②由需氧量反推燃燒生成氣體量與排煙量；③以化學計量濃度估算燃燒下限（約為化學計量濃度的一半左右），與 Burgess-Wheeler 定則、勒沙特列公式併題。",true,[28,32,36,40,44,48],{"webId":29,"stem":30,"number":31,"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,{"webId":33,"stem":34,"number":35,"year":11,"session":12},"fire-112-1-fire-science-021","已知乙烷的完全燃燒反應如下：2C2H6 +7O2 →4CO2 +6H2O+3120 kJ，若其燃燒熱與燃燒下限的關係適用 Burgess-Wheeler 定理，則其燃燒下限約為多少%？（提示：1cal≒ 4.2 J）",21,{"webId":37,"stem":38,"number":39,"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":41,"stem":42,"number":43,"year":11,"session":12},"fire-112-1-fire-science-022","兩種可燃性氣體以等比例混合，其燃燒下限分別為 1.5%、4.5%，則該混合氣體的燃燒下限約為多少%？",22,{"webId":45,"stem":46,"number":47,"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":49,"stem":50,"number":51,"year":11,"session":12},"fire-112-1-fire-science-023","在最小發火壓力以上，可燃性氣體的最小發火能量，會隨著下列那一種條件改變而下降？",23,[53,57,61,65,69],{"webId":54,"year":55,"stem":56,"number":13},"fire-113-1-fire-science-020",113,"依據「滅火器認可基準」對於火災分類之內容，下列物質燃燒時，何者屬於 A 類火災？",{"webId":58,"year":59,"stem":60,"number":13},"fire-111-1-fire-science-020",111,"下列對於燃燒要素的敘述，何者錯誤？",{"webId":62,"year":63,"stem":64,"number":13},"fire-110-1-fire-science-020",110,"某室內火場的煙層厚度為 1 公尺，若此時光學密度為 0.173，則該場域中避難反光指標之能見度為多少公尺？",{"webId":66,"year":67,"stem":68,"number":13},"fire-109-1-fire-science-020",109,"某研究院之廠區引發爆燃事件之推進劑，其內含過氯酸鹽類，試問其為公共危險物品中第幾類物質？",{"webId":70,"year":71,"stem":72,"number":13},"fire-108-1-fire-science-020",108,"下列何種滅火劑所含成分之一，於放射後有刺激呼吸之作用，可有效降低場內人員的窒息危害？",1785129966532]