[{"data":1,"prerenderedAt":73},["ShallowReactive",2],{"q-fire-106-1-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-106-1-火災學概要-013","fire-106-1-fire-science-013",106,1,13,"氣體本身受到壓縮，增高溫度時，亦可發火，此稱為：",{"A":16,"B":17,"C":18,"D":19},"高溫壓縮","閃火壓縮","加溫壓縮","斷熱壓縮","D",null,[],false,"本題考點：氣體因受壓縮而升溫並自行發火的現象名稱，考的是熱力學上「斷熱壓縮」這個正式術語。\n【正解理由】氣體在與外界來不及熱交換的短時間內被急速壓縮時，外界對氣體所作的功全數轉為內能，溫度隨之升高，此過程稱為斷熱（絕熱）壓縮，關係式為 TV^(γ−1)＝定值。當壓縮後的溫度達到該可燃氣體的發火溫度時，即使沒有外來火源也會自行起火，柴油引擎的壓燃即利用此原理，高壓空氣管線、氧氣鋼瓶急速開啟閥門造成的起火事故亦屬同一機制，故選 D。\n【逐項排除】\n(A) 高溫壓縮並非熱力學或火災學上的正式名詞，只是把結果（高溫）與手段（壓縮）併寫，未指出「無熱交換」這個關鍵條件。\n(B) 閃火壓縮亦非既有術語；閃火點是描述液體表面產生可燃蒸氣的溫度指標，與壓縮升溫的物理過程分屬不同概念，屬拼湊誘答。\n(C) 加溫壓縮描述的是外界另行供熱再加壓，熱量來自外部，與本題「僅因受到壓縮即升溫發火」的自體升溫機制不符。\n(D) 正確。斷熱壓縮指壓縮過程無熱量與外界交換，作功全轉為內能而升溫，達發火溫度即引燃，是本現象的標準名稱。\n四個選項中僅斷熱壓縮同時交代了「無熱交換」與「壓縮作功轉為內能」兩項要件。\n【記憶點】不散熱地壓下去，溫度自己就上來——斷熱壓縮。","一、熱力學推導：由熱力學第一定律 ΔU＝Q－W，斷熱過程 Q＝0，故對氣體作功全部轉為內能，ΔU＝−W，溫度必然上升。理想氣體斷熱過程滿足 PV^γ＝定值，亦可寫成 T₂／T₁＝(P₂／P₁)^((γ−1)\u002Fγ)，其中 γ 為比熱比，雙原子氣體（空氣）約 1.4。以此估算，空氣由 1 大氣壓壓縮至約 20 大氣壓時，溫度可由約 300 K 升至約 700 K 以上，已足以引燃柴油蒸氣，這正是壓燃式引擎不需火星塞的理由。\n二、火災上的實例與危害：高壓氣體設備的閥門急開造成管內氣體被前方氣柱急速壓縮而局部高溫，若管路內殘留油脂即可能起火，這是氧氣系統嚴禁沾附油脂的物理根據；空氣壓縮機出口積碳自燃、可燃性高壓氣體容器操作不當引燃，皆屬同類事故。\n三、與其他發火原因的對照：自然發火依熱源來源可分為氧化熱（乾性油、油布）、分解熱（賽璐珞）、聚合熱（單體）、吸著熱（活性碳）、發酵熱（堆肥、稻草）與微生物作用等；斷熱壓縮則屬「外力作功轉為熱」的物理性發火，與上述化學性蓄熱機制不同，作答時須看清題目問的是化學蓄熱或物理升溫。\n四、名詞辨析：發火點（自燃溫度）指不需外來火源即自行起火的最低溫度；燃點指移去引火源後仍能持續燃燒的最低溫度；閃火點則是只閃一下即熄的最低溫度。三者高低順序為閃火點＜燃點＜發火點。斷熱壓縮所要達到的是發火點，不是閃火點，這是本題選項 B 的陷阱所在。\n五、相關考點延伸：本觀念常與波以耳定律、查理定律、理想氣體方程式 PV＝nRT 的計算題合併命題，也常延伸到公共危險物品與可燃性高壓氣體場所的危害辨識；另可能改問「下列何者屬物理性發火原因」，正解同樣落在壓縮生熱或摩擦生熱。此外，斷熱過程在滅火藥劑上亦有反向的應用：二氧化碳自高壓鋼瓶釋出時體積急速膨脹，屬斷熱膨脹，氣體對外作功而使自身溫度大幅下降並生成乾冰粒子，因此二氧化碳滅火設備兼具窒息與冷卻雙重效果。同一個熱力學關係式，壓縮時升溫、膨脹時降溫，是理解本題與滅火藥劑物性的共通鑰匙。",true,[28,32,36,40,44,48],{"webId":29,"stem":30,"number":31,"year":11,"session":12},"fire-106-1-fire-science-012","凡不能與氧化合之物質均非可燃物，例如氦（He）、氖（Ne）、氬（Ar）等氣體。但氮（N2）可與氧化合，亦被視為非可燃物，是因為其反應過程具何因素？",12,{"webId":33,"stem":34,"number":35,"year":11,"session":12},"fire-106-1-fire-science-014","在乙炔氣瓶內加入丙酮以溶解乙炔氣，主要是防止那一種爆炸？",14,{"webId":37,"stem":38,"number":39,"year":11,"session":12},"fire-106-1-fire-science-011","下列有關擴散火焰的敘述，何者正確？",11,{"webId":41,"stem":42,"number":43,"year":11,"session":12},"fire-106-1-fire-science-015","粉塵爆炸與可燃性氣體相同，亦須存在有「最小發火能量」始可能引起粉塵爆炸，下列有關粉塵爆炸「最小發火能量」之敘述何者錯誤？",15,{"webId":45,"stem":46,"number":47,"year":11,"session":12},"fire-106-1-fire-science-010","火災在燃燒可以持續之狀況下，有向四周無限擴大之特性。在不受其他因素之影響下，通常其燃燒面積與經過時間之關係為何？",10,{"webId":49,"stem":50,"number":51,"year":11,"session":12},"fire-106-1-fire-science-016","下列有關粉塵爆炸之敘述，何者錯誤？",16,[53,57,61,65,69],{"webId":54,"year":55,"stem":56,"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":58,"year":59,"stem":60,"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":62,"year":63,"stem":64,"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":66,"year":67,"stem":68,"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？",{"webId":70,"year":71,"stem":72,"number":13},"fire-107-1-fire-science-013",107,"假設大氣中氧氣容積為 21%，現在一密閉空間（體積為 V）內，有三分之一體積（V\u002F3）為惰性氣體時（壓力仍為一大氣壓），該空間內氧氣濃度為多少%？",1785123164015]