[{"data":1,"prerenderedAt":73},["ShallowReactive",2],{"q-fire-112-1-fire-science-021":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-021","fire-112-1-fire-science-021",112,1,21,"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）",{"A":16,"B":17,"C":18,"D":19},"1.4","2.9","0.34","0.68","B",null,[],false,"本題考點：Burgess-Wheeler 定則（燃燒下限×莫耳燃燒熱≒1,050 kcal\u002Fmol），以及反應式係數與熱量單位換算兩關。\n【正解理由】依 Burgess-Wheeler 定則，燃燒下限 LFL（體積%）與莫耳燃燒熱 ΔHc（kcal\u002Fmol）之乘積約為 1,050。題給反應式左側是 2 莫耳乙烷放熱 3,120 kJ，故每莫耳燃燒熱為 1,560 kJ\u002Fmol，換算得 371.4 kcal\u002Fmol，代入得 LFL≒2.83%，與 2.9 相符，故選 B。\n【逐項排除】\n(A) 1.4 是把 3,120 kJ 當成每莫耳燃燒熱（漏除係數 2）：1,050÷743＝1.41。\n(B) 2.9 對應 1,050÷371.4＝2.83，除係數與換單位兩步都做對才得此值，也與乙烷實測下限約 3.0% 相符，為本題應選者。\n(C) 0.34 來自 1,050÷3,120＝0.337，係數與單位兩者都漏。\n(D) 0.68 來自 1,050÷1,560＝0.673，係數有除、卻把 kJ 當 kcal 代入。\n【演算步驟】3,120 kJ÷2 mol＝1,560 kJ\u002Fmol → 1,560÷4.2＝371.4 kcal\u002Fmol → LFL＝1,050÷371.4＝2.83（體積%）≒2.9%。\n【記憶點】先除係數、再換 kcal、最後除進 1,050，三步齊備才得 2.9%。","Burgess-Wheeler 定則的物理意義是：多數碳氫化合物在燃燒下限濃度時，混合氣完全反應所能造成的溫升大致相同（約 1,300 ℃ 上下），因此「燃燒下限×莫耳燃燒熱」近似為定值。以常見氣體驗證即可看出精度：甲烷 5.0%×212 kcal\u002Fmol＝1,060、乙烷 3.0%×372＝1,116、丙烷 2.1%×526＝1,105、丁烷 1.8%×687＝1,237，故不同教材採用的常數在 1,040～1,100 kcal\u002Fmol 之間，換算 SI 制約為 4.4 MJ\u002Fmol。國考題以 1,050 為主，計算後與選項比對即可，不必追求小數第二位。\n定則另有一個常考的溫度修正式：LFL(T)＝LFL(25 ℃)×［1－(T－25)／1,300］，說明溫度升高時燃燒下限下降（可燃範圍變寬），1,300 這個分母正是來自上述「下限燃燒的絕熱溫升約 1,300 ℃」的假設。相對地，燃燒上限受溫度影響的形態不同，多以另一組經驗式處理，兩者不可互套。\n單位換算是本題型的主要失分點，值得整理成一組口訣：1 cal＝4.184 J（考題常給 4.2）、1 kcal＝4.2 kJ、1 kJ／4.2＝0.238 kcal。反應式係數則是第二個陷阱：熱化學方程式的熱量對應「整條反應式左側的莫耳數」，題目寫 2C2H6 就必須把放熱量除以 2 才是莫耳燃燒熱；本題四個選項刻意由「漏除係數」「漏換單位」「兩者皆漏」三種錯誤路徑構成，逐一對照即可反推自己漏了哪一步。\n延伸考點三類：①以 Burgess-Wheeler 反推未知氣體的燃燒熱（把已知的燃燒下限代入定則）；②與勒沙特列公式串接，先各自求出成分的燃燒下限、再合成混合氣體的下限；③以化學計量濃度估算燃燒下限（下限約為化學計量濃度的一半），三種方法在同一年度考卷中常交替出現，答題時先看題目給的是燃燒熱、成分比例還是分子式，再決定套用哪一式。",true,[28,32,36,40,44,48],{"webId":29,"stem":30,"number":31,"year":11,"session":12},"fire-112-1-fire-science-020","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？",20,{"webId":33,"stem":34,"number":35,"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":37,"stem":38,"number":39,"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":41,"stem":42,"number":43,"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,{"webId":45,"stem":46,"number":47,"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":49,"stem":50,"number":51,"year":11,"session":12},"fire-112-1-fire-science-024","於空氣中加入氧氣會改變空氣組成，進而影響可燃性氣體的某些燃燒特性，下列何者所受的影響較為明顯？",24,[53,57,61,65,69],{"webId":54,"year":55,"stem":56,"number":13},"fire-113-1-fire-science-021",113,"依建築物火災 t2 成長理論，若釋熱率達 1 MW 需時間 100 秒，則釋熱率達 4 MW 所需時間為多少秒？",{"webId":58,"year":59,"stem":60,"number":13},"fire-111-1-fire-science-021",111,"下列有關熱量傳遞的敘述，何者正確？",{"webId":62,"year":63,"stem":64,"number":13},"fire-110-1-fire-science-021",110,"下列物質在常溫時，何者的熱傳導係數（W\u002Fm∙K）較低？",{"webId":66,"year":67,"stem":68,"number":13},"fire-109-1-fire-science-021",109,"混合氣體由 A、B、C 三種氣體組成，混合時組成氣體不進行反應，且燃燒無催化作用，其中各氣體之混合濃度中，A 氣體占 1\u002F5（燃燒下限 4.0%），B 氣體占 3\u002F5（燃燒下限 12.5%），C 氣體占 1\u002F5（燃燒下限 2.0%），則此混合氣體燃燒下限約為多少？",{"webId":70,"year":71,"stem":72,"number":13},"fire-108-1-fire-science-021",108,"依據建築物火災 t2 成長理論，在一定義為快速成長的火災中，釋熱率達到 1MW 的時間應為多少秒？",1785129966536]