某鑄造工廠因高溫鋁水洩漏，遇水引發爆炸，此為何種爆炸？

本題考點

熔融金屬遇水所生爆炸的型態辨識，屬物理性爆炸中的水蒸氣爆炸。

正解理由

高溫鋁水的溫度遠高於水的沸點，洩漏後與水接觸時，水在極短時間內吸收大量熱而急速氣化，體積約膨脹一千七百倍，周圍空間來不及洩壓即形成壓力波並將熔融物噴濺四散。此過程只有水的相變化，並未發生燃燒、分解等化學反應，屬物理性爆炸中的水蒸氣爆炸，故選 D。

逐項排除

1. (A)

   分解爆炸指乙炔、過氧化物、疊氮化物等物質自身分解放熱而爆炸，屬化學性爆炸，本題情境並無會發生分解反應的物質。

2. (B)

   沸騰液體膨脹蒸氣爆炸以受壓容器內的液化氣體受外部火焰加熱、容器強度下降而破裂、過熱液體瞬間閃蒸為要件，本題並無承壓容器破裂的情節。

3. (C)

   金屬粉塵爆炸須為鋁粉等粉體懸浮於空氣中達爆炸下限並遇點火源，屬化學性爆炸，本題為熔融態的鋁水而非粉體，形態不符。

4. (D)

   水蒸氣爆炸敘述相符，為應選項。

記憶點

爆炸依能量來源可分為物理性與化學性兩大類。物理性爆炸不改變物質的化學組成，能量來自壓力的急遽釋放，典型例子有鍋爐爆炸、高壓氣體容器破裂、沸騰液體膨脹蒸氣爆炸與水蒸氣爆炸；化學性爆炸則伴隨氧化、分解或聚合反應，包括氣體爆炸、粉塵爆炸、分解爆炸與爆炸性物質的爆轟。辨識題型時，先問有沒有化學反應，即可把範圍砍半。

水蒸氣爆炸的物理基礎在於水的汽化潛熱與體積膨脹比。一大氣壓下水的汽化潛熱約為每公斤二千二百六十千焦，一公升的水完全汽化後，在攝氏一百度時體積約為原來的一千七百倍。熔融金屬的溫度動輒攝氏六百度以上，遠高於水的自發成核溫度，接觸瞬間形成的蒸氣膜隨即破裂，使水與熔體直接接觸而觸發爆發性沸騰，文獻上稱為熔融物與冷卻劑的交互作用。鑄造工廠、煉鋼廠的鋼液或鋁水遇到潮濕模具、積水地坑而爆炸，即屬此類；由於全程在極短時間內完成，其破壞力常被低估。此類爆炸並不限於金屬熔體，低溫液化氣體洩漏至水面、高溫爐渣落入積水處等情形，同樣可能因水或液體的瞬間汽化而發生。

易混淆概念對照：粉塵爆炸的要件是可燃粉體、懸浮濃度達爆炸範圍、相對密閉的空間、點火源與助燃氧氣，鋁粉確實是典型的可燃粉塵，但必須呈粉體狀態，題幹的鋁水並不符合；沸騰液體膨脹蒸氣爆炸雖同樣涉及過熱液體閃蒸，關鍵要件卻是承壓容器破裂，若內容物可燃還會續生火球，與熔融金屬遇水的情境明顯不同。

相關考點延伸：本科常以工廠事故情境要求辨識爆炸類型，判別順序可固定為有無化學反應、有無承壓容器、物質是粉體還是熔體這三問。