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專技普考申論題 105年 [消防設備士] 火災學概要

第 一 題

📖 題組:
若空氣中之氧氣含量為 20%:
📝 此題為申論題,共 4 小題

小題 (一)

請寫出丙烯(C3H6)燃燒之化學平衡式?(5 分)

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需要寫出丙烯與氧氣完全燃燒生成二氧化碳與水的化學反應平衡式。考慮題目特別給定空氣含氧量,建議寫出包含氮氣的完整空氣燃燒平衡式。

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【解題關鍵】寫出丙烯與氧氣反應生成二氧化碳與水的化學平衡式,並考慮空氣中氧氣占比 20%、氮氣 80%(莫耳比 O2:N2 = 1:4)。 【解答】 計算:

小題 (二)

請計算其當量濃度(stoichiometric concentration)?(5 分)

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利用當量濃度公式:Cst = 燃料莫耳數 / (燃料莫耳數 + 空氣莫耳數) × 100% 進行計算。

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【解題關鍵】當量濃度公式:$C_{st} = \frac{\text{燃料莫耳數}}{\text{燃料莫耳數} + \text{空氣莫耳數}} \times 100%$ 【解答】 計算:

小題 (三)

請計算其爆炸上下限(lower explosive limit and upper explosive limit)?(10 分)

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利用瓊斯(Jones)針對碳氫化合物提出的經驗公式來估算爆炸下限(LEL)與爆炸上限(UEL)。

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【解題關鍵】瓊斯(Jones)經驗公式:$LEL \approx 0.55 \times C_{st}$,$UEL \approx 3.5 \times C_{st}$(部分文獻為 $4.8 \times C_{st}$)。 【解答】 計算:

小題 (四)

請計算其限氧濃度(limiting oxygen concentration)?(5 分)

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限氧濃度 (LOC) 的估算公式為爆炸下限 (LEL) 乘上完全燃燒一莫耳燃料所需的氧氣莫耳數 (n)。

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【解題關鍵】限氧濃度公式:$LOC = LEL \times n$(其中 $n$ 為每莫耳燃料完全燃燒所需氧氣莫耳數)。 【解答】 計算: