[{"data":1,"prerenderedAt":72},["ShallowReactive",2],{"q-fire-110-1-fire-science-039":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-110-1-火災學概要-039","fire-110-1-fire-science-039",110,1,39,"某建築物內部的空氣溫度為 27 ℃，發生火災的房間溫度為 627 ℃，流入該起火房間的空氣體積流量為 4 m3\u002Fs，若忽略燃燒熱分解過程而產生的質量流率，請計算流出起火房間的煙霧體積流量約為多少？",{"A":16,"B":17,"C":18,"D":19},"4 m3\u002Fs","8 m3\u002Fs","12 m3\u002Fs","16 m3\u002Fs","C",null,[],false,"本題考點：以理想氣體狀態方程式與質量守恆，推算高溫火災室煙流的體積流量膨脹倍率。\n【正解理由】題目已言明忽略燃燒熱分解產生的質量流率，故流入空氣與流出煙流的質量流率相等。由理想氣體狀態方程式的密度型式 P=ρRT，在近乎等壓的條件下密度與絕對溫度成反比；再由 ṁ=ρV̇ 為定值，得體積流量與絕對溫度成正比。900 K 為 300 K 的 3 倍，體積流量亦放大 3 倍而得 12 m³\u002Fs，故選 C。\n【逐項排除】\n(A) 4 m³\u002Fs：等於完全忽略溫度上升造成的氣體膨脹，只有在流入與流出溫度相同時才成立。\n(B) 8 m³\u002Fs：相當於膨脹 2 倍，須 T₂=600 K（攝氏 327 度）才成立，與題給 627 度不符。\n(C) 12 m³\u002Fs：符合 V̇₂=V̇₁×T₂\u002FT₁=4×900\u002F300 的計算結果，為正解。\n(D) 16 m³\u002Fs：相當於膨脹 4 倍，須 T₂=1200 K（攝氏 927 度）才成立，與題給 627 度不符。\n【演算步驟】質量守恆：ṁ=ρV̇ 為定值；理想氣體：ρ=P\u002F(RT)。\nT₁=27 ℃+273=300 K；T₂=627 ℃+273=900 K。\nρ₁\u002Fρ₂=T₂\u002FT₁=900 K÷300 K=3。\nV̇₂=V̇₁×(ρ₁\u002Fρ₂)=4 m³\u002Fs×3=12 m³\u002Fs。\n【記憶點】煙氣體積流量按絕對溫度比放大：溫度三倍，體積流量就是三倍。","本題的核心是理想氣體狀態方程式 PV=nRT 的變形應用。把它寫成密度型式 P=ρRT（R 為該氣體之氣體常數），在火災室與外界大致等壓（壓差僅數 Pa 至數十 Pa，相對於大氣壓 101.3 kPa 可以忽略）的條件下，ρT 為定值，亦即密度與絕對溫度成反比。質量流率 ṁ=ρV̇，題目既指明忽略燃燒熱分解產生的質量流率，進出的 ṁ 即相等，於是 V̇₂\u002FV̇₁=ρ₁\u002Fρ₂=T₂\u002FT₁。這個「體積流量按絕對溫度比放大」的關係是煙控計算的基礎。\n\n單位與換算要點：攝氏轉絕對溫度務必加 273（嚴格為 273.15）。若誤用攝氏比值 627\u002F27≈23.2，會得到 4×23.2≈92.9 m³\u002Fs 這種明顯荒謬的結果，這也是本類題最常見的失分點。可再以密度自我驗算：空氣在 300 K、1 atm 之密度約 1.2 kg\u002Fm³，質量流率為 4 m³\u002Fs×1.2 kg\u002Fm³≈4.8 kg\u002Fs；在 900 K 時密度降為 1.2×(300\u002F900)=0.4 kg\u002Fm³，12 m³\u002Fs×0.4 kg\u002Fm³=4.8 kg\u002Fs，前後相符，證明計算無誤。\n\n易混淆概念對照：質量流率守恆、體積流量不守恆。高溫使氣體膨脹，體積流量隨之放大，這正是火場中煙層迅速下降、開口大量湧出濃煙的物理原因；反之，煙流被冷卻後體積會縮回。討論排煙量時必須先講清楚是質量流率（kg\u002Fs）還是體積流量（m³\u002Fs），並註明對應溫度，否則數字無從比較。\n\n相關考點連結：同一組關係也用於煙羽流計算，先以煙羽流質量流率公式求得 kg\u002Fs，再除以該溫度下的煙層密度換算成排煙體積流量；另可延伸到煙層溫升 ΔT 與熱釋放率 Q 的關係、以及中性帶高度與開口流量的計算。記憶口訣是「絕對溫度比＝體積流量比」，並把 300 K／900 K 這組常考數字記成剛好三倍。",true,[28,32,36,40,44,48],{"webId":29,"stem":30,"number":31,"year":11,"session":12},"fire-110-1-fire-science-038","常見泡沫滅火藥劑含有界面活性劑成分，請問下列何者不是泡沫滅火藥劑滅火時界面活性劑的主要作用？",38,{"webId":33,"stem":34,"number":35,"year":11,"session":12},"fire-110-1-fire-science-040","常見吸入火場中的煙霧而中毒者，其最主要之原因即為吸入太多的一氧化碳（CO），一氧化碳往往是火場的致命殺手，其濃度達多少時可以讓人在 1 分鐘內死亡？",40,{"webId":37,"stem":38,"number":39,"year":11,"session":12},"fire-110-1-fire-science-037","有關電氣火災防範對策中，電器設備之正確使用非常重要，在潮濕場所使用電器時，插頭應加裝何種裝置以防止感電發生？",37,{"webId":41,"stem":42,"number":12,"year":43,"session":12},"fire-111-1-fire-science-001","近年來已有水滅火器經型式認可，下列敘述何者正確？",111,{"webId":45,"stem":46,"number":47,"year":11,"session":12},"fire-110-1-fire-science-036","為防止靜電發生放電時引火造成火災，請問下列有關靜電災害之防止對策何者錯誤？",36,{"webId":49,"stem":50,"number":51,"year":43,"session":12},"fire-111-1-fire-science-002","有關爆燃與爆轟，下列敘述何者錯誤？",2,[53,56,60,64,68],{"webId":54,"year":43,"stem":55,"number":13},"fire-111-1-fire-science-039","撕下新購的電視機螢幕保護封膜時遭受靜電，其原因為下列何者？",{"webId":57,"year":58,"stem":59,"number":13},"fire-109-1-fire-science-039",109,"帶電物體或其附近之接地體，有突出部分或刃狀部分時，在該等前端近旁，所出現之微弱發光放電，此現象稱為？",{"webId":61,"year":62,"stem":63,"number":13},"fire-108-1-fire-science-039",108,"高壓氣體的爆炸界限，通常較常壓下為廣，爆炸上限也明顯提高，但下列何種氣體之爆炸範圍及爆炸上限在高壓下卻降低？",{"webId":65,"year":66,"stem":67,"number":13},"fire-107-1-fire-science-039",107,"因電器設備而發生之火災為何？",{"webId":69,"year":70,"stem":71,"number":13},"fire-106-1-fire-science-039",106,"依據日本建設省建築研究所的模型實驗結果，影響閃燃時間（F.O.T.）最大的因素，不包括下列何者？",1785123162607]