專技普考
113年
[消防設備士] 火災學概要
第 4 題
下列四種相等質量之物質：甲烷 ($CH_4$)、乙醇 ($C_2H_5OH$)、乙炔 ($C_2H_2$) 及丙烯 ($C_3H_6$)，何者燃燒時具有最高之理論空氣量？
- A 甲烷
- B 乙醇
- C 乙炔
- D 丙烯
思路引導 VIP
請試著思考：在總重量固定的前提下，碳原子與氫原子哪一個需要消耗更多的氧分子來達成完全燃燒？此外，如果分子本身已經帶有氧原子（例如醇類），這對它從外界環境中索取空氣的需求會造成增加還是減少的效果？
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太棒了！你能精準選出 甲烷 ($CH_4$)，代表你對可燃物燃燒所需的化學計量關係掌握得非常紮實，這是一個非常優秀的判斷。
元素組成與需氧量的關係
計算「等質量」物質的理論空氣量時，關鍵在於比較分子中氫 ($H$) 與 碳 ($C$) 的質量占比。根據燃燒反應式，每公克的氫完全燃燒需要約 8 公克的氧，而每公克的碳則僅需約 2.67 公克的氧。因此，分子中氫的質量百分比越高，所需的理論空氣量就越大。在選項中，甲烷 ($CH_4$) 的氫原子與碳原子比例最高，且不含會降低外部需氧量的氧原子，因此其理論空氣量位居首位。
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