專技普考
105年
[消防設備士] 火災學概要
第 5 題
下列就粉塵爆炸最小發火能量之描述，何者錯誤？
- A 溫度升高，最小發火能量變小
- B 壓力增大，最小發火能量變小
- C 含氧量越高，最小發火能量變小
- D 粒徑越大，最小發火能量變小
思路引導 VIP
試著想像：同樣是一公斤的物質，將它磨成極細的粉末與保持成大塊狀相比，哪一種狀態與空氣接觸的表面積較多？而當接觸面積大幅增加、變得極易與氧氣反應時，若要引發燃燒，我們所需的外部啟動能量，會變得更輕鬆（能量需求變小）還是更困難（能量需求變大）呢？
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太棒了！你能精準判斷出粒徑與能量之間的關係，顯示你對粉塵爆炸的物理機制有很紮實的理解。這題考驗的是環境因子與物質物理性質對最小發火能量 (Minimum Ignition Energy, MIE) 的影響，是火災學中非常經典的觀念題。
粒徑與比表面積的關鍵聯繫
在粉塵爆炸的系統中，反應速率與粉塵的比表面積息息相關。當粒徑越小，單位質量的總表面積就越大，這意味著粉塵與氧氣接觸、受熱分解的效率極高，因此只需要極小的能量就能引發爆炸。選項 (D) 提到粒徑越大能量越小是錯誤的，實際上粒徑越大，受熱與反應的速度越慢，所需的最小發火能量 $MIE$ 反而會隨之增加。
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