下列何者屬水蒸氣爆炸？

本題考點

水蒸氣爆炸的定義——液態水在極短時間內接觸高溫物質、瞬間相變膨脹所造成的物理性爆炸。

正解理由

水蒸氣爆炸屬物理爆炸，過程中沒有燃燒也沒有新物質生成，能量來自水由液態變為蒸氣時約一千七百倍的體積膨脹。熔融鐵溫度逾攝氏一千五百度，與水接觸時水在極短時間內被加熱到遠超過沸點而全面汽化，蒸氣來不及逸散即形成壓力波，正是典型的水蒸氣爆炸，故選 B。

逐項排除

1. (A)

   鍋爐破裂是容器承壓能力不足導致的壓力釋放，槽內原本就已是高壓蒸氣，屬壓力容器破裂型的物理爆炸，不是液態水的瞬間汽化。

2. (B)

   熔融鐵遇水符合高溫熔融物、液態水、急速熱傳三項要件，是水蒸氣爆炸的代表案例。

3. (C)

   油鍋的沸溢是含水油品受熱後，底層水汽化把上層熱油向上推濺並擴大燃燒，主體是油的噴濺與燃燒，歸類於油類火災的沸溢現象。

4. (D)

   過氧化氫爆炸源自其分解為水與氧的放熱化學反應，屬化學爆炸，與水的相變無關。

記憶點

爆炸依能量來源分為物理爆炸與化學爆炸，水蒸氣爆炸屬前者。水在一大氣壓、攝氏一百度由液態變為氣態時體積約膨脹一千七百倍，若這個相變在極短時間內完成，蒸氣來不及擴散就形成壓力波。成立條件有三：接觸物質的溫度遠高於水的沸點（通常在攝氏數百度以上）、接觸面積大且熱傳速率極快、水被高溫物包覆或壓在下方而無法自由逸散。鑄造廠把帶水的廢鋼投入熔爐、熔渣傾倒時遇到積水、火山熔岩流入海水，都是典型案例。

本題四個選項剛好對應四種不同型態。鍋爐破裂屬壓力容器爆炸，能量來自容器內原本就儲存的高壓蒸氣，破裂是機械強度不足的結果，與液態水的瞬間相變無關。油鍋沸溢屬燃燒中的溢流現象，含水的油品受熱後底層水汽化推濺熱油，火勢因液滴分散、表面積驟增而急遽擴大；它雖然也牽涉水的汽化，但主體是燃燒擴大而非單純的壓力波。過氧化氫爆炸則是化學爆炸，分子分解為水與氧並放出大量熱，屬自身含氧的分解反應。

另一組易混淆的是「水蒸氣爆炸」與「沸騰液體膨脹蒸氣爆炸」：前者的水是外來的，遇到高溫熔融物才汽化；後者則是容器內原本加壓儲存的液體在洩壓時全面沸騰，主角是槽內物質本身。延伸考點常以「下列何者屬物理爆炸」「何者屬化學爆炸」反覆出現，判別方法就是問爆炸過程中有沒有化學反應、有沒有新物質生成；粉塵爆炸、氣體爆炸、分解爆炸屬化學爆炸，水蒸氣爆炸、壓力容器破裂則屬物理爆炸。學理上水蒸氣爆炸還可再分為粗混合、觸發、急速熱傳與壓力波傳播四個階段：熔融物與水先形成分散的粗混合狀態，再由某一擾動觸發局部瞬間汽化，壓力波接著把其餘熔融物進一步細碎化，熱傳面積因而再擴大而形成連鎖。