普考申論題
112年
[環保技術] 環境化學概要
第 一 題
📖 題組：
一、氫能是淨零排放策略中相當重要的潔淨能源，目前已有氫燃料電池車上市。對小型車輛而言，3.1公斤的氫氣（H2）可以行駛500公里，如果小型車的燃料貯存槽為50公升，請問：
一、氫能是淨零排放策略中相當重要的潔淨能源，目前已有氫燃料電池車上市。對小型車輛而言，3.1公斤的氫氣（H2）可以行駛500公里，如果小型車的燃料貯存槽為50公升，請問：
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
當燃料貯存槽加滿氫氣後，在25℃時的壓力為何？（10分）
思路引導 VIP
看到本題，首先要辨識出這是理想氣體方程式（PV=nRT）的典型應用。接著應確認各物理量的單位是否統一：質量需轉換為莫耳數（使用氫氣分子量），體積維持公升，溫度須轉為絕對溫度（K），並選擇對應的理想氣體常數 R（如 0.082 L·atm/K·mol）。最後將計算結果轉換為常見的壓力單位（atm 或 bar）以利作答。
小題 (二)
如果加氫站的壓力上限為350 bar，請問此時的壓力是否能完全將燃料槽加滿？如果不行，請問該如何降低小型車燃料槽壓力，讓氫能車更安全？（10分）
思路引導 VIP
第一部分是邏輯比較，將小題(一)的結果與350 bar作比較。第二部分則是開放性的實務題，考驗對「儲氫技術」的了解。根據 PV=nRT，若要維持氫氣量(n)並降低壓力(P)，除了降溫(T)和增加體積(V)外，實務上真正能安全落實的是改變氫的儲存型態，如液化、使用儲氫合金或奈米吸附技術。作答時應列舉這些主流替代儲氫技術。