[{"data":1,"prerenderedAt":73},["ShallowReactive",2],{"q-fire-113-1-fire-science-013":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-113-1-火災學概要-013","fire-113-1-fire-science-013",113,1,13,"標準狀態下，在一間長 8 公尺、寬 5 公尺、高 3 公尺的密閉空間內，請問要加入多少體積（立方公尺）的二氧化碳，才能使室內二氧化碳之體積濃度達到 30 %？",{"A":16,"B":17,"C":18,"D":19},"51.4","96","86.2","43","A",null,[],false,"本題考點：密閉空間內二氧化碳稀釋至設定體積濃度所需之放出體積計算。\n【正解理由】放出後室內壓力升高，多出來的氣體由縫隙溢出，溢出的是已混合的混合氣；等效於把 V 體積二氧化碳全部加入、混合成 Vr＋V 後再擠出 V 體積混合氣，室內殘留 V×Vr／（Vr＋V），除以 Vr 得體積分率 V／（Vr＋V）；令其等於 C／100（C 為以百分數表示的設計濃度），殘餘氧濃度＝21×（1−C／100）。整理得 V＝Vr×C／（100−C）；代入 Vr＝120 立方公尺、C＝30，得 51.4 立方公尺，故選 A。\n【逐項排除】\n(A) 51.4 回代得 51.4／（120＋51.4）＝0.300，恰為 30%，殘餘氧 14.7%，與前提相符，為應選項。\n(B) 96 回代得 96／（120＋96）＝0.444，濃度 44.4%，遠高於設定值。\n(C) 86.2 回代得 86.2／（120＋86.2）＝0.418，濃度 41.8%，同樣偏高。\n(D) 43 接近自由流出型對數式之結果（約 42.8），依本題前提回代 43／（120＋43）＝0.264，僅 26.4%。\n【演算步驟】\nVr＝8 m×5 m×3 m＝120 m³\nV＝Vr×C／（100−C）＝120 m³×30／70＝51.4 m³\n【記憶點】密閉空間求放出量用 Vr×C／（100−C）；分母是一百減設計濃度，不是一百。","V＝Vr×C／（100−C）的推導前提是：空間體積固定，二氧化碳放出後室內壓力升高，多出來的氣體由縫隙排出，而排出的是已與二氧化碳混合的混合氣。理想化成兩個步驟最好算——先把體積 V 的二氧化碳全部加進去，與原有 Vr 體積的空氣混合成總體積 Vr＋V，此時二氧化碳占 V／（Vr＋V）；再擠出 V 體積的混合氣，被帶走的二氧化碳為 V×V／（Vr＋V），室內殘留 V×Vr／（Vr＋V），除以室容積 Vr 仍得 V／（Vr＋V）。令其等於 C／100（C 為以百分數表示的設計濃度），交叉相乘得 100V＝C×Vr＋C×V，移項即得 V＝Vr×C／（100−C）。分母務必是一百減設計濃度。\n\n同一件事用氧濃度寫，就是教材常見的 V＝Vr×（21−O₂）／O₂：室內原有氧約占 21%，稀釋後殘餘氧濃度＝21×Vr／（Vr＋V）＝21×（1−C／100）。本題 C＝30，殘餘氧＝14.7%，代入得 V＝120×（21−14.7）／14.7＝51.4 立方公尺，與前式完全一致。若把前提換成「排出的是純空氣」，室內氣體總量仍維持 Vr，二氧化碳分率為 V／Vr，達 30% 時只需 36 立方公尺，並不在選項之中。\n\n自由流出型的對數式 V＝Vr×ln〔100／（100−C）〕在本題會得到約 42.8 立方公尺。兩式排出的都是混合氣，差別在放出與排氣的時序：對數式假設放出與排氣連續同時進行、室內隨時均勻混合，排氣在濃度還低的階段就開始，被帶走的二氧化碳較少；前式相當於一次全部加入後再一次排出，排掉的整批都已達 30%，損失較大，所需放出量因而較多。兩式最後留在室內的二氧化碳都是 120×30%＝36 立方公尺，差別只在過程中排掉多少。\n\n數值感方面，設計濃度與所需放出量並非線性：30% 需室容積的 0.43 倍、50% 需 1.0 倍、65% 需約 1.86 倍。殘餘氧濃度 14.7% 已低於一般認為可維持燃燒的下限，二氧化碳的滅火機制以窒息為主，並輔以液態二氧化碳氣化吸熱帶來的冷卻作用。標準狀態一詞在本題只是說明氣體體積以同溫同壓計，不必再做莫耳體積換算。",true,[28,32,36,40,44,48],{"webId":29,"stem":30,"number":31,"year":11,"session":12},"fire-113-1-fire-science-012","直徑一公尺的柴油儲罐因火災受熱溫度達到 727 度，其柴油輻射率為 0.99，波茲曼常數為 5.67×10 -11 (kW\u002Fm 2 K4 )，請問會產生多少的輻射熱（kW\u002Fm 2 ）？",12,{"webId":33,"stem":34,"number":35,"year":11,"session":12},"fire-113-1-fire-science-014","下列何者屬水蒸氣爆炸？",14,{"webId":37,"stem":38,"number":39,"year":11,"session":12},"fire-113-1-fire-science-011","一般醫院對於電氣設備的安全管理非常重視，對於延長線的使用尤其有嚴格的限制，下列敘述何者錯誤？",11,{"webId":41,"stem":42,"number":43,"year":11,"session":12},"fire-113-1-fire-science-015","有關天然氣與液化石油氣之比較，下列敘述何者錯誤？",15,{"webId":45,"stem":46,"number":47,"year":11,"session":12},"fire-113-1-fire-science-010","火場中煙的能見度取決於其濃度，因此裝設避難指示燈的距離攸關逃生可及之視線距離。若某煙層的單位長度光學密度為 0.05（m-1），則裝置其中的避難指示燈能見度應為多少公尺？",10,{"webId":49,"stem":50,"number":51,"year":11,"session":12},"fire-113-1-fire-science-016","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%？",16,[53,57,61,65,69],{"webId":54,"year":55,"stem":56,"number":13},"fire-112-1-fire-science-013",112,"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）",{"webId":58,"year":59,"stem":60,"number":13},"fire-111-1-fire-science-013",111,"高層建築物火災特性下列何者錯誤？",{"webId":62,"year":63,"stem":64,"number":13},"fire-110-1-fire-science-013",110,"有一開口面積為 10.0 m2，開口高度為 1.44 m 之居室，當其發生火災而形成通風控制燃燒時，根據 P. H. Thomas 之研究結果，則燃燒速度為多少 kg\u002Fmin？",{"webId":66,"year":67,"stem":68,"number":13},"fire-109-1-fire-science-013",109,"下列的滅火設備，何者屬於窒息法滅火原理？",{"webId":70,"year":71,"stem":72,"number":13},"fire-108-1-fire-science-013",108,"比較室內火災閃燃（Flashover）與複燃（Backdraft），下列敘述何者正確？",1785129966244]