氣體本身受到壓縮,溫度上升時,亦可發火,此稱為:
- A高溫壓縮
- B閃火壓縮
- C加溫壓縮
- D斷熱壓縮
正解 D — 斷熱壓縮
出處:115 年專門職業及技術人員普通考試消防設備人員考試 ·「火災學概要」第 17 題(測驗題共 40 題,另有申論 2 題)
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本題考點
氣體因受壓縮而升溫以致發火的現象名稱,考的是熱力學過程與發火機制的連結。
正解理由
依熱力學第一定律,系統內能的變化等於外界對系統所作的功加上系統與外界交換的熱量。氣體被快速壓縮時,熱量來不及與外界交換,外界所作的壓縮功幾乎全部轉為氣體的內能,溫度因而顯著上升;當溫度達到該可燃氣體的自燃溫度時,即使沒有火焰或電花等外部引火源也會發火。這種在無熱交換條件下因壓縮而升溫發火的現象,稱為斷熱壓縮,亦稱絕熱壓縮,柴油引擎的壓燃與高壓氣體急速充填時的發火事故都屬此類。故選D。
逐項排除
- (A)
高溫壓縮的字面把高溫當成壓縮的前提條件,題幹的因果順序是先有壓縮、才產生溫度上升,兩者順序相反。
- (B)
閃火在火災學中指液體表面蒸氣達燃燒下限而遇火源閃出火焰的現象,屬液體蒸發與引火源的問題,與氣體受壓縮升溫的過程分屬不同機制。
- (C)
加溫壓縮的字面是先由外部加熱再施以壓縮,熱量來源在系統之外;題幹的溫度上升來自壓縮功本身,能量來源不同。
- (D)
斷熱壓縮指壓縮過程中系統與外界無熱交換,壓縮功全數轉為內能而使氣體溫度上升以致發火,與題幹敘述完全相符。
記憶點
壓得太快,熱來不及跑掉,功全變成內能,溫度就衝上自燃溫度,這就是斷熱壓縮。
深度詳解法規沿革 · 單位換算 · 易混淆對照
斷熱過程在熱力學中指系統與外界之間沒有熱交換的過程,實務上並非真的完全隔熱,而是壓縮進行得夠快,使熱傳來不及發生。依熱力學第一定律,內能變化等於外界作功與熱交換之和,熱交換為零時外界所作的功便全部轉為內能,理想氣體的內能只與溫度有關,溫度因此上升。這也是為什麼同樣把氣體壓到相同壓力,緩慢壓縮(接近等溫)與急速壓縮(接近斷熱)得到的終溫並不相同。
火災學上與此有關的實例甚多:柴油引擎不設火星塞,靠活塞把空氣壓縮到高溫再噴入燃油即自行著火;高壓氧氣或空氣鋼瓶開閥過快時,管路末端封閉段的氣體被急速壓縮而升溫,可能使管內油脂或密封墊片起火,這也是氧氣設備嚴禁沾附油脂的原因之一;空氣壓縮機出口配管積存潤滑油碳化物時,同樣可能因壓縮升溫而引發火災或爆炸。
易混淆概念對照:斷熱壓縮屬於物理性升溫引起的自行發火,與化學性的自然發火(如堆積的油布因氧化放熱蓄積而升溫)機制不同,後者靠的是緩慢氧化放熱與散熱不良;與摩擦、衝擊生熱同屬機械能轉為熱能,但斷熱壓縮作用的對象是氣體整體而非局部接觸面。相對地,斷熱膨脹則是氣體對外作功而使自身溫度下降,高壓氣體洩漏時管口結霜即為此現象,考題常把兩者放在一起對照。
延伸考點包括:自燃溫度的定義與斷熱壓縮的關係、氣體的比熱比在壓縮終溫計算中的角色、斷熱壓縮與斷熱膨脹在溫度變化方向上的對照,以及可燃性高壓氣體場所在充填與輸送作業上的危險因素分析。凡題幹出現「壓縮」「溫度上升」「亦可發火」而未提及任何外部火源時,考的多半就是這個名詞。
內容更新:2026-07-26 · 答案以考選部公布解答為準,本站不修改官方答案 · 詳解引用法條以 115 年(考試當年)條文為準,其後修法請自行留意 · 本詳解僅供國考複習,不構成消防安全設備設計、檢修或法規諮詢建議