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?
- A3.29%
- B1.8%
- C5.28%
- D6.8%
正解 A — 3.29%
出處:108 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 23 題(測驗題共 40 題,另有申論 2 題)
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本題考點
閃火點的定義(液面蒸氣濃度恰達燃燒下限),並以道爾頓分壓定律把飽和蒸氣壓換算成體積百分比。
正解理由
依道爾頓分壓定律,混合氣體中某成分的體積百分比等於其分壓除以總壓;而閃火點的定義即液面蒸氣濃度恰好等於燃燒下限,故燃燒下限=閃火點時的飽和蒸氣壓÷常壓(760 mmHg)。以 25 mmHg 代入得 3.29%,故選 A。
逐項排除
- (A)
3.29%:25÷760=0.0329,與題給的閃火點飽和蒸氣壓完全對應,也與乙醇燃燒範圍下限約 3.3% 相符,為正解。
- (B)
1.8%:須飽和蒸氣壓約 14 mmHg(0.018×760)才成立,與題給的 25 mmHg 不符。
- (C)
5.28%:須飽和蒸氣壓約 40 mmHg 才成立,該數值對應的液溫已明顯高於乙醇閃火點。
- (D)
6.8%:須飽和蒸氣壓約 52 mmHg 才成立,此濃度已落在乙醇燃燒範圍的中段,並非下限。
演算步驟
- 燃燒下限(%)=閃火點之飽和蒸氣壓÷大氣壓×100%=25 mmHg÷760 mmHg×100%=0.03289×100%≈3.29%。
記憶點
閃火點的蒸氣壓除以 760 mmHg,算出來的就是燃燒下限。
深度詳解法規沿革 · 單位換算 · 易混淆對照
閃火點的嚴謹定義是:液體表面上方的蒸氣與空氣混合氣,恰好達到燃燒下限而能被引火源點燃的最低液溫。由這個定義出發,只要知道閃火點溫度下的飽和蒸氣壓,就能用道爾頓分壓定律把「壓力」換算成「體積百分比」——氣相中乙醇的莫耳分率等於分壓除以總壓,理想氣體下莫耳分率即體積分率,故下限為 25÷760=3.29%。乙醇的閃火點約在 13℃ 附近,教科書所列燃燒範圍約 3.3~19%,與本題算得的下限一致,可互相驗證。
單位換算務必熟練:1 atm=760 mmHg=101.3 kPa=1.033 kgf/cm²≈10.33 m 水頭。若題目改給 kPa,只要把分母換成 101.3 kPa,公式完全不變。同一邏輯反過來用在燃燒上限:液體到達沸點時飽和蒸氣壓等於大氣壓、蒸氣濃度達 100%,故沸點以上必然超出燃燒上限而過濃。飽和蒸氣壓與溫度的關係由 Antoine 方程式描述,溫度升高時蒸氣壓呈指數成長,這說明為何閃火點只要相差幾度,危險程度差距就很明顯。
易混淆對照:閃火點是「有火源才燒、移開即熄」,燃點(著火點)是「移開火源仍能持續燃燒」,發火點(自燃溫度)則是「不需火源即自行起火」,三者溫度依序升高。延伸考點包括以勒沙特列公式求混合蒸氣的燃燒下限、由閃火點反推密閉空間形成爆炸性混合氣的最低環境溫度,以及第四類公共危險物品依閃火點高低分級的邏輯——閃火點愈低,代表只要很少的加熱就能讓液面蒸氣達到可燃濃度。
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 108 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