[{"data":1,"prerenderedAt":73},["ShallowReactive",2],{"q-fire-106-1-fire-science-023":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-023","fire-106-1-fire-science-023",106,1,23,"燃燒範圍是研判物質物性之重要因素，今有某液化石油氣，其成分為丙烷（C3H8 ）40%燃燒範圍為 2.4%~9.5%、丁烷（C4H10）60%燃燒範圍為 1.8%~8.4%，試求該液化石油氣之燃燒下限為何？",{"A":16,"B":17,"C":18,"D":19},"2%","4%","8.81%","17.62%","A",null,[],false,"本題考點：混合可燃氣體燃燒（爆炸）界限之計算，適用勒沙特列（Le Chatelier）混合定律。\n【正解理由】依勒沙特列混合定律，由數種可燃氣體組成之混合氣，其燃燒下限 L 滿足 100／L＝Σ(Vi／Li)，Vi 為各成分佔可燃氣體之體積百分比，Li 為該成分單獨之燃燒下限。本題液化石油氣由丙烷與丁烷組成、比例合計百分之百，可直接代入；求得燃燒下限為 2%，介於兩成分下限之間，符合界限必落在成分區間內的檢核，故選 A。\n【逐項排除】\n(A) 依公式加權計算所得的混合燃燒下限恰為此值，落於兩成分下限之間，數值合理，為正解。\n(B) 此值高於兩成分下限中較大的丙烷下限，混合氣下限不可能超出成分下限構成的區間，屬不合理數值。\n(C) 此值量級接近丙烷與丁烷的燃燒「上限」，係將同式改代入兩成分上限所得，屬干擾項，並非本題所問的下限。\n(D) 此值為前項的兩倍量級，已遠超出兩成分的燃燒上限，任何組成比例都不可能得到此結果。\n【演算步驟】勒沙特列混合定律：100／L＝V₁／L₁＋V₂／L₂。代入丙烷 V₁＝40%、L₁＝2.4%，丁烷 V₂＝60%、L₂＝1.8%：40／2.4＝16.67，60／1.8＝33.33，兩者相加得 50.0；故 L＝100／50.0＝2.0%。\n【記憶點】混合氣界限用勒沙特列：先把「成分比除以各自界限」加總，再拿 100 去除。","勒沙特列混合定律是可燃氣體混合物燃燒界限計算的標準工具，其形式為 100／L＝Σ(Vi／Li)，其中 ΣVi＝100。公式的物理意義可以這樣理解：每一種可燃氣體達到自身燃燒下限時，等於「用掉」了一份完整的可燃性額度，混合氣中各成分依其比例分攤這份額度，當各成分的分攤比例總和達到 1 時，混合氣恰好落在燃燒下限。換言之，這是一條以「危險度線性疊加」為前提的加權調和平均，僅在各成分燃燒特性相近、無化學交互作用時成立；若混合氣中含有惰性氣體（氮、二氧化碳）或反應行為差異極大的成分（如含鹵素抑制性氣體），須改用其他修正方法或實測值。\n\n計算時最常見的三個錯誤值得逐一避開。其一，Vi 必須是「可燃氣體之間」的體積百分比且總和為 100，若題目給的是含空氣或含惰性氣體的組成，須先把可燃成分正規化。其二，上限計算同樣可套用此式（把 Li 換成各成分上限 Ui），但由於上限受氧供應與稀釋效應影響較大，誤差比下限大得多，因此工程上以下限的計算最具可信度，這也是國考幾乎只考下限的原因。其三，計算結果必須落在各成分界限的最小值與最大值之間，此一檢核可在考場快速排除離譜選項。\n\n數值記憶方面，常考燃燒範圍為：甲烷 5～15%、丙烷 2.1～9.5%、丁烷 1.8～8.4%、乙炔 2.5～81%、氫 4～75%、一氧化碳 12.5～74%、氨 15～28%。規律是同系列烷類碳數愈多，上下限皆愈低，因分子量愈大、達到相同分子數所需的體積百分比愈小，可用於檢核記憶。\n\n易混淆概念對照：燃燒界限（爆炸界限）談的是可燃氣體在空氣中的濃度範圍，屬氣相性質；閃火點談的是液體表面產生足夠蒸氣達到燃燒下限時的液溫，兩者透過蒸氣壓相連——閃火點即是「蒸氣濃度恰達燃燒下限」的溫度。另需區分燃燒界限與發火溫度，前者談濃度、後者談溫度，兩者互不替代。\n\n相關考點延伸：本公式常與危險度 H＝(U−L)／L 合併命題，本題混合氣若改以同式求上限，結果恰好對應選項 (C) 的數值，可見命題者刻意以上限計算結果作為干擾項，作答時務必先確認題目問的是上限或下限。",true,[28,32,36,40,44,48],{"webId":29,"stem":30,"number":31,"year":11,"session":12},"fire-106-1-fire-science-022","水的滅火效果，下列何者正確？",22,{"webId":33,"stem":34,"number":35,"year":11,"session":12},"fire-106-1-fire-science-024","假設正向煙囪效應在中性帶以上 8 m 處的壓差為 10 Pa，若建築物內、外的溫差不變，中性帶以上 20 m 處的壓差為多少？",24,{"webId":37,"stem":38,"number":39,"year":11,"session":12},"fire-106-1-fire-science-021","關於乙炔的性質及火災危險性，下列何者正確？",21,{"webId":41,"stem":42,"number":43,"year":11,"session":12},"fire-106-1-fire-science-025","依據實驗，人穿著普通作業服時，其受熱之界限值約為多少？",25,{"webId":45,"stem":46,"number":47,"year":11,"session":12},"fire-106-1-fire-science-020","某一混凝土結構之居室，長 20 公尺、寬 10 公尺、高 4 公尺。居室內之可燃物（以木材為主）總重 2000 公斤、總表面積 500 平方公尺，倉庫僅有一開口，寬 5 公尺、高 2 公尺，已知空氣密度為 1.2 kg\u002Fm3 時，下列敘述何者錯誤？（已知√9.8 = 3.13）",20,{"webId":49,"stem":50,"number":51,"year":11,"session":12},"fire-106-1-fire-science-026","有一家用延長線，欲連接電子鍋、熱水瓶及微波爐，耗電功率分別為 550 W、1100 W 及 2200 W，請問該延長線至少應具多大之容許電流？（家用電壓為 110 V）",26,[53,57,61,65,69],{"webId":54,"year":55,"stem":56,"number":13},"fire-111-1-fire-science-023",111,"建築物起火後，對於防止火焰由下層窗戶往上層延燒，下列敘述何者錯誤？",{"webId":58,"year":59,"stem":60,"number":13},"fire-110-1-fire-science-023",110,"請問 2 公斤的氫氣（H2）完全燃燒，所需要的理論空氣量為多少公斤？",{"webId":62,"year":63,"stem":64,"number":13},"fire-109-1-fire-science-023",109,"若要看清某一物體，該物體與其背景間有一定之對比度。對比度之計算：C=(B\u002FB0)-1，有關對比度下列何者正確？",{"webId":66,"year":67,"stem":68,"number":13},"fire-108-1-fire-science-023",108,"乙醇在閃火點時的飽和蒸汽壓為 25 mmHg，則乙醇在常壓下的燃燒下限約為何？",{"webId":70,"year":71,"stem":72,"number":13},"fire-107-1-fire-science-023",107,"熱傳導之熱流動方向為何？",1785123164122]