高考申論題
107年
[農業機械] 熱力學
第 三 題
某種煤炭經過元素分析（ultimate analysis of coal）後，其成分分析結果如下表所列，這些數據為質量分率（mass fraction）。假設此煤炭在發電廠鍋爐中和 120%理論空氣（theoretical air）進行燃燒，燃燒產物有 SO2、H2O、CO2及 N2，求其以質量為基底的空燃比（air-fuel ratio on mass basis）。（25 分）
成分 H2O H C S N O Ash
原子量 - 1 12 32 14 16 -
質量分率(%) 28.9 3.5 48.6 0.5 0.7 12.0 5.8
成分 H2O H C S N O Ash
原子量 - 1 12 32 14 16 -
質量分率(%) 28.9 3.5 48.6 0.5 0.7 12.0 5.8
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
看到燃燒分析題型，首要步驟是設定計算基準（例如取 100 kg 煤炭），並將各成分的質量分數轉換為莫耳數。接著利用完全燃燒的化學計量關係求出「理論需氧量」（務必記得扣除燃料自身含有的氧），最後乘上過量空氣係數（120%）求出實際供氧量，再依空氣中氧氣與氮氣的比例換算為實際空氣總質量，即可求得質量空燃比。
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【解題關鍵】以 100 kg 煤炭為計算基準，根據元素莫耳守恆求出理論需氧量，再依 120% 實際供氣量換算總空氣質量，以求得質量空燃比。 【解答】 一、 假設條件與基準
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