[{"data":1,"prerenderedAt":72},["ShallowReactive",2],{"q-fire-108-1-fire-science-004":3},{"subject":4,"subjectSlug":5,"subjectKicker":6,"subjectShort":7,"question":8,"related":27,"sameNumber":51,"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-108-1-火災學概要-004","fire-108-1-fire-science-004",108,1,4,"今有 A、B 兩種可燃性氣體以 1：1 之體積混合，已知 A、B 之燃燒下限分別為 3.0%、7.0%，若兩者間互不催化亦不反應，則理論上此混合氣體之燃燒下限為若干%？",{"A":16,"B":17,"C":18,"D":19},"5.5","5.0","4.2","2.1","C",null,[],false,"本題考點：可燃性混合氣體燃燒（爆炸）下限之計算，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，混合氣體之燃燒下限 L 滿足 100\u002FL = V₁\u002FL₁ + V₂\u002FL₂，Vᵢ 為各成分於可燃氣體中所占體積百分比、Lᵢ 為其單獨之燃燒下限。題示兩者以 1：1 混合且互不催化亦不反應，符合適用前提，故 V₁ = V₂ = 50%，代入 3.0% 與 7.0% 得 L 約 4.2%，故選 C。\n【逐項排除】\n(A) 5.5 係把兩下限相加平均再上修所得，本定律取的是倒數之加權平均而非算術平均，數值偏高。\n(B) 5.0 恰為 3.0 與 7.0 的算術平均值，是典型陷阱，忽略了下限較低成分之支配性。\n(C) 以倒數加權求得 4.2%，落在 3.0 與 7.0 之間且偏向較易燃的 A，符合「愈易燃之成分愈主導混合下限」之意義，為正解。\n(D) 2.1 已低於兩成分中較低的 3.0%，混合後下限不可能低於任一單一成分，數值不合理。\n【演算步驟】公式：100\u002FL = V₁\u002FL₁ + V₂\u002FL₂ → 代入 100\u002FL = 50\u002F3.0 + 50\u002F7.0 = 16.67 + 7.14 = 23.81 → L = 100 ÷ 23.81 ≈ 4.2（%）。\n【記憶點】混合氣體下限用「倒數相加」，答案必落在兩下限之間且偏向數值較小者。","勒沙特列定律的由來，是把燃燒下限視為「達到可持續火焰傳播所需之最低燃料濃度」，並假設各可燃成分對火焰傳播的貢獻可線性疊加。若以每一成分濃度除以其單獨下限作為「危險度分數」，當各分數之總和達到 1 時混合氣體即抵達燃燒下限，整理後即得 100\u002FL = ΣVᵢ\u002FLᵢ 的形式。這也說明為何本定律必須加上「互不催化亦不反應」的前提：若成分間會生成新的可燃物或抑制自由基連鎖反應，線性疊加的假設就不再成立，計算值會偏離實測值。\n\n單位與適用範圍上須留意三點。第一，Vᵢ 是「可燃氣體之間」的體積比例，總和必須為 100，不是在空氣中的濃度；若題目給的是含空氣的混合氣，須先換算成可燃成分間的相對比例。第二，同一式亦可用於燃燒上限（UFL），把 Lᵢ 換成各成分上限即可，考題常以「爆炸範圍」一併命題，求得上下限後相減即為爆炸範圍寬度。第三，燃燒界限會隨溫度上升而變寬（下限下降、上限上升），亦隨壓力與惰性氣體含量而變動，故課本數值皆以常溫常壓為準。\n\n常見可燃氣體之燃燒下限可整理成記憶表：氫氣約 4.0%、甲烷約 5.0%、乙烷約 3.0%、丙烷約 2.1%、乙炔約 2.5%、一氧化碳約 12.5%。其中乙炔上限高達 80% 左右，爆炸範圍最寬，屬高頻考點。\n\n易混淆概念方面，燃燒下限（LFL）與閃火點（flash point）常被混為一談：閃火點是液體蒸氣濃度恰達燃燒下限時的液溫，兩者一個講濃度、一個講溫度，互為對應而非同義。另外「爆炸下限」與「最小引燃能量」也不同，前者談濃度界限，後者談點火源能量門檻。\n\n相關考點連結：同一公式常搭配「甲烷 80%、乙烷 20% 之天然氣求下限」「求混合氣爆炸範圍」「加入氮氣稀釋後是否脫離爆炸範圍」等變形出題，計算方式完全相同，只是成分數由二增為三。",true,[28,32,36,40,44,47],{"webId":29,"stem":30,"number":31,"year":11,"session":12},"fire-108-1-fire-science-003","不同材質與厚度的牆壁或隔熱板，顯示不同的熱傳導效果；此可藉由下列何者估算？",3,{"webId":33,"stem":34,"number":35,"year":11,"session":12},"fire-108-1-fire-science-005","可燃性液體的閃火點（flash point），是指當其表面蒸氣與空氣混合達燃燒下限時的：",5,{"webId":37,"stem":38,"number":39,"year":11,"session":12},"fire-108-1-fire-science-002","各 1 公斤之碳、氫氣、硫分別與氧進行完全燃燒，其理論需氧量分別為 a、b、c 公斤，則：",2,{"webId":41,"stem":42,"number":43,"year":11,"session":12},"fire-108-1-fire-science-006","當受熱平面與熱輻射線方向垂直時，其輻射角為 0 度；兩者平行時，輻射角為 90 度。假設輻射源強度不變，當受熱平面由垂直逐漸傾斜，致使輻射角由 0 度增加至 60 度時，該平面所受的輻射熱通量變為原來的若干倍？",6,{"webId":45,"stem":46,"number":12,"year":11,"session":12},"fire-108-1-fire-science-001","假設火場中只含一種燃料且均勻分布，起火後火勢循 t2 成長理論持續成長，且火災成長常數呈定值。已知起火後第 1 分鐘燒耗燃料 1 公斤，則再經 2 分鐘後，從起火開始起算總共燒耗若干公斤之燃料？",{"webId":48,"stem":49,"number":50,"year":11,"session":12},"fire-108-1-fire-science-007","下列有關蒸氣爆炸的敘述何者錯誤？",7,[52,56,60,64,68],{"webId":53,"year":54,"stem":55,"number":13},"fire-114-1-fire-science-004",114,"下列有關隧道火災之敘述何者錯誤？",{"webId":57,"year":58,"stem":59,"number":13},"fire-112-1-fire-science-004",112,"若空氣中的氧氣體積百分比為 21%，則甲烷完全燃燒的化學理論濃度為多少%？",{"webId":61,"year":62,"stem":63,"number":13},"fire-111-1-fire-science-004",111,"日本東京放映所及精神病診所火災起因為縱火，請問汽油在空氣中的燃燒下限為何？",{"webId":65,"year":66,"stem":67,"number":13},"fire-110-1-fire-science-004",110,"在氣溫 20 ℃無風的情況下，一般木造建築物形成危險界限溫度之輻射熱通量超過多少 kcal \u002F m2 h 即有延燒之危險？",{"webId":69,"year":70,"stem":71,"number":13},"fire-109-1-fire-science-004",109,"某一火災成長至 2,000 kW 所需時間為 400 秒，請問該火災屬何種成長性火災？[Q：釋熱率（MW）； 1\u002F2 t：經過時間（sec）；k：火災成長常數（sec\u002FMW ）]",1785123163069]