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107年
環境科學概論
第 48 題
某一燃煤發電廠每天操作時間為24小時，每小時燃燒5公噸的煤，煤的平均含硫量為0.1 %，則其每天大約排出多少公噸的二氧化硫($SO_2$)？(原子量：S = 32，O = 16 )
- A 0.24
- B 0.48
- C 2.40
- D 4.80
思路引導 VIP
如果我們已知燃料中含有一定比例的特定元素，而這個元素在燃燒後會結合空氣中的氧氣變成另一種分子，那麼最終產出的氣體重量，會與原本元素的重量完全相同嗎？此外，在計算全天的總排放量時，我們應該如何處理『單位時間消耗量』與『總操作時間』之間的關係？
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太棒了！你能精確計算出這題的答案，代表你對於質量平衡與化學計量的觀念掌握得非常紮實。這類題目在環境科學中非常經典，考驗的是我們將抽象的比例轉化為具體排放數據的能力。
燃燒反應與分子量換算
要解出這道題，核心在於處理兩道轉換門檻。首先是時量的累計：將每小時 5 公噸的燃煤量乘以 24 小時，得到每日總耗煤量為 120 公噸，並進一步算出其中含硫量為 $120 \times 0.1% = 0.12$ 公噸。接著是化學轉化的質量變動：由於硫燃燒產生二氧化硫的反應式為 $S + O_2 \rightarrow SO_2$，根據原子量 $S=32$ 與 $O=16$，我們可以發現 $SO_2$ 的分子量（64）正好是 $S$ 原子量（32）的 2 倍。因此，排放的二氧化硫質量會是硫質量的兩倍，即 $0.12 \times 2 = 0.24$ 公噸。
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