[{"data":1,"prerenderedAt":72},["ShallowReactive",2],{"q-fire-113-1-fire-science-004":3},{"subject":4,"subjectSlug":5,"subjectKicker":6,"subjectShort":7,"question":8,"related":27,"sameNumber":51,"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-113-1-火災學概要-004","fire-113-1-fire-science-004",113,1,4,"下列四種相等質量之物質：甲烷（CH4）、乙醇（C2H5OH）、乙炔（C2H2）及丙烯（C3H6），何者燃燒時具有最高之理論空氣量？",{"A":16,"B":17,"C":18,"D":19},"甲烷","乙醇","乙炔","丙烯","A",null,[],false,"本題考點：等質量條件下各燃料理論空氣量之比較，關鍵在把完全燃燒化學計量式換算成每公克燃料的需氧質量。\n【正解理由】理論空氣量由完全燃燒的化學計量式決定，等質量比較時要換算成每公克燃料所需的氧氣質量。甲烷 CH4 加 2 莫耳 O2，需氧六十四公克對分子量十六，每公克需氧四點零公克；丙烯 C3H6 加 4.5 莫耳 O2，一百四十四對四十二，約三點四公克；乙炔 C2H2 加 2.5 莫耳 O2，八十對二十六，約三點一公克；乙醇 C2H5OH 加 3 莫耳 O2，九十六對四十六，約二點一公克。甲烷單位質量需氧最多，理論空氣量亦最高，故選 A。\n【逐項排除】\n(A) 甲烷的氫質量分率達四分之一，是四者中最高者，每公克需氧約四點零公克，四者之中最大，為應選項。\n(B) 乙醇分子內已含一個氧原子，等於自帶部分氧化劑，每公克需氧約二點一公克，是四者之中最小者。\n(C) 乙炔為不飽和烴，氫碳比僅為一，氫質量分率不到百分之八，每公克需氧約三點一公克，未達甲烷之數值。\n(D) 丙烯氫碳比為二，每公克需氧約三點四公克，數值在乙炔與甲烷之間，未達甲烷之數值。\n【記憶點】等質量比理論空氣量，看的是氫的質量分率（H:C 比）：純烴類中氫佔比越高者需氧越多；分子內自帶氧的醇類要扣抵，需氧最少。","理論空氣量指燃料完全燃燒所需的最少空氣量，可以用質量基準或體積基準表示。空氣中氧氣約占體積的百分之二十一、質量的百分之二十三點二，因此每公克燃料的理論空氣量等於每公克需氧質量除以零點二三二。依此換算，甲烷約為十七點二公克空氣、丙烯約為十四點八公克、乙炔約為十三點三公克、乙醇約為九點零公克，順序與需氧質量完全一致，可見比較時只要算到需氧質量即可分出高下。\n\n各燃料的化學計量式為：CH4 ＋ 2O2 → CO2 ＋ 2H2O；C3H6 ＋ 4.5O2 → 3CO2 ＋ 3H2O；C2H2 ＋ 2.5O2 → 2CO2 ＋ H2O；C2H5OH ＋ 3O2 → 2CO2 ＋ 3H2O。把每一式的需氧質量除以燃料分子量，即得四點零、三點四三、三點零八與二點零九。之所以甲烷勝出，可以從元素的需氧量理解：每公克碳完全燃燒需氧約二點六七公克，每公克氫則需氧八公克，因此在純烴類中，氫的質量分率越高，單位質量需氧量就越大。甲烷的氫質量分率為四除以十六，等於百分之二十五，是烴類中的最大值；乙炔僅為二除以二十六，約百分之七點七，在本題四者中最低，單位質量需氧量在本題三種烴類中也最少（氫質量分率更低的烴類仍所在多有，例如萘為百分之六點二五）。乙醇的氫質量分率雖有百分之十三，但分子內已有一個氧原子扣抵了外部供氧的需求，最終需氧量四者最低。\n\n最容易失分的陷阱是比較基準。若題目改問「每莫耳」或「同溫同壓下等體積（四者均以氣態計，乙醇常溫為液體）」的理論空氣量，答案會翻轉成丙烯，因為它每莫耳需氧四點五莫耳，是四者中最多；若改問理論燃燒溫度或最大爆炸壓力，順序又不同。作答時務必先確認題幹寫的是相等質量、相等體積還是相等莫耳數。\n\n延伸考點包括空氣過剩率與空氣比的計算、燃燒界限的化學計量濃度估算，以及以理論空氣量推算燃燒產物中的水蒸氣與二氧化碳量。",true,[28,32,36,40,44,47],{"webId":29,"stem":30,"number":31,"year":11,"session":12},"fire-113-1-fire-science-003","當起火區域產生閃燃時，人在其中是無法存活的，對於閃燃現象之敘述，下列何者錯誤？",3,{"webId":33,"stem":34,"number":35,"year":11,"session":12},"fire-113-1-fire-science-005","大樓火災常伴隨煙囪效應。所謂煙囪效應是指建築物內部受熱後熱氣流上升，冷空氣由下方填補，使得火災產生的煙霧會快速瀰漫整個建築物的現象。針對以上敘述，下列何者錯誤？",5,{"webId":37,"stem":38,"number":39,"year":11,"session":12},"fire-113-1-fire-science-002","建築物為防止火焰透過大樓窗口向上層延燒，下列敘述何者正確？",2,{"webId":41,"stem":42,"number":43,"year":11,"session":12},"fire-113-1-fire-science-006","有關防止靜電災害的方法，下列敘述何者正確？",6,{"webId":45,"stem":46,"number":12,"year":11,"session":12},"fire-113-1-fire-science-001","有一倉庫長寬高分別為 8 公尺，5 公尺及 4 公尺，內置可燃物之總重量為 600 公斤，試計算該倉庫之火載量若干（kg\u002Fm2）？",{"webId":48,"stem":49,"number":50,"year":11,"session":12},"fire-113-1-fire-science-007","依公共危險物品及可燃性高壓氣體製造儲存處理場所設置標準暨安全管理辦法，第四類公共危險物品對於易燃液體定義，是指在一大氣壓時，閃火點在攝氏幾度以下之液體？",7,[52,56,60,64,68],{"webId":53,"year":54,"stem":55,"number":13},"fire-114-1-fire-science-004",114,"下列有關隧道火災之敘述何者錯誤？",{"webId":57,"year":58,"stem":59,"number":13},"fire-112-1-fire-science-004",112,"若空氣中的氧氣體積百分比為 21%，則甲烷完全燃燒的化學理論濃度為多少%？",{"webId":61,"year":62,"stem":63,"number":13},"fire-111-1-fire-science-004",111,"日本東京放映所及精神病診所火災起因為縱火，請問汽油在空氣中的燃燒下限為何？",{"webId":65,"year":66,"stem":67,"number":13},"fire-110-1-fire-science-004",110,"在氣溫 20 ℃無風的情況下，一般木造建築物形成危險界限溫度之輻射熱通量超過多少 kcal \u002F m2 h 即有延燒之危險？",{"webId":69,"year":70,"stem":71,"number":13},"fire-109-1-fire-science-004",109,"某一火災成長至 2,000 kW 所需時間為 400 秒，請問該火災屬何種成長性火災？[Q：釋熱率（MW）； 1\u002F2 t：經過時間（sec）；k：火災成長常數（sec\u002FMW ）]",1785129966187]