專技普考
112年
[消防設備士] 火災學概要
第 31 題
在長寬高為 $10 \times 10 \times 4$ 公尺的密閉空間中以高壓式二氧化碳作為滅火防護設備。若欲將空間中的氧氣濃度降至 15% 以下以達到鈍化效果，至少應加入多少立方公尺的二氧化碳？
- A 40
- B 100
- C 160
- D 200
思路引導 VIP
如果在一個裝有固定數量紅球（氧氣）和白球（其他氣體）的箱子裡，你想要降低紅球佔全體球數的『百分比』，但在不拿走紅球的前提下，你該如何調整箱子裡的球？如果我們能算出原本紅球有多少個，而目標比例又是已知的，你覺得新加入的球量會如何影響最後的總球數？
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同學太棒了，能夠精確運用體積百分比濃度公式解題，顯示你對火災學中的「鈍化滅火」觀念掌握得非常扎實！這類題目在消防設備師（士）考試中非常經典，關鍵在於理解氣體濃度的動態變化。首先，我們要先計算出防護空間的總體積，即 $10 \times 10 \times 4 = 400$ $m^3$。
氣體稀釋原理與計算
在計算二氧化碳需求量時，最核心的邏輯是氧氣的絕對體積不變，但其佔比會隨著二氧化碳的加入而稀釋。假設原本空氣中氧氣佔 $21%$，當我們注入 $x$ 體積的二氧化碳後，空間內的總氣體體積會變為 $400 + x$。根據濃度的定義，我們可以列出算式：
▼ 還有更多解析內容
二氧化碳滅火濃度計算
💡 透過添加不助燃氣體稀釋氧氣比例，達成窒息滅火效果。
🔗 窒息法濃度計算流程
- 1 確定空間體積 — 計算長×寬×高（10×10×4 = 400立方公尺）
- 2 設定目標濃度 — 依據題意將氧氣目標設為 15%
- 3 建立平衡等式 — 利用 15% = 21% × [400 / (400 + X)]
- 4 求出添加氣體量 — 計算得 X = 160，即為所需二氧化碳體積
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🔄 延伸學習：延伸學習：若考慮二氧化碳流失量，實際工程設計量會高於理論計算值。
